Генератор тока и его варианты

 

ОПИСАHÈÅ< 923005

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Соцналмсткческкх

Республнк

4

Ъ.

-,:Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. с вид-ву .(22) Заявлено 07.04.80 (21) 2906792/18-09 с присоединением заявки № (23) Приоритет (53)M. Кл.

Н 03 F 3/34

Гасударственный комитет не делам нзабретеннй н атнрытнй (53) УДК 621.375. .024 (088.8) Опубликовано 23.04.82. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 23,04.82

Ъ .- 1 (72) Авторы изобретения

В. У. Кизилов и В. М. Максимов (7 1 ) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ТОКА (ЕГО ВАРИАНТЫ) 1

Изобретение относится к.автоматике и измерительной технике и может использоваться для получения тока на выходе устройства, не зависящего от выходного сопротивления, Известен генератор тока, содержащий два операционных усилителя (ОУ), три резистора и заземленнуЮ нагрузку, причем неинвертируюший вход первого ОУ соединен с общей шиной, а его инвертирующий вход через первый резистор — с источником входного сигнала, выход первого ОУ соединен с первым выводом второго резистора, а через третий резистор — с заземленной нагрузкой (1).

Однако стабильность величины выходного тока в таком генераторе не высока.

Пель изобретения — повышение стабильности величины выходного тока, Цель достигается тем, что в генератор тока содержащий два операционных усилителя (ОУ), три резистора и заземленную нагрузку, причем неинвертирующий вход первого ОУ соединен с общей шиной, a его инвертируюший вход через первый резистор — с источником входного сигнала, выход первого ОУ соединен с первым выводом вторОго резистора, а через третий резистор — с заземленной нагрузкой, между вторым выводом второго резистора и инвертирующим входом первого ОУ включено управляемое .сопротивление, вход управления которого подключен к выходу второго

ОУ, входы второго ОУ подключены ко второму выводу второго резистора.и заземленной нагрузке соответственно.

На фиг. 1 приведена. принципиальная электрическая схема генератора (первый вариант).

Этот генератор содержит первый и второй операционные усилители (ОУ) 1 и 2, первый, второй и третий резисторы 3 — 5, управляемое

15 сопротивление 6, заземленную нагрузку 7 и источник 8 входного сигнала.

Работает такой генератор следующим .образом.

Предположим, что операционные усилители 1 и 2 идеальные, а управляемое сопротивление 6 не имеет потребления по цепи управления, т.е. ток Jq равен нулю.

923005

При этих предложениях ток J3 равен току

J< и току J4 следовательно

О4 В4 J3з (1) где 04 — напряжение на втором резисторе 4;

Я4 — величина резистора 4.

Поскольку напряжение между дифференциальными входами второго операционного усилителя 2 равно, нулю, то напряжение 04 равно напряжению U3. Исходя из этого, имеем

R4

43 = — 13 (2)

R5 где Яз — сопротивление третьего резистора 5., Поскольку ток Jz равен току в заземленной нагрузке 7 Jz, получаем, R . з (3) 15 где Jz — ток в заземленной нагрузке.

Поскольку напряжение в суммирующей точке первого операционного усилителя 1 равно нулю, ток J3 определяется следуюшим соотношением:

J3

Us (4)

Rз где R3 — сопротивление первого резистора 3;

Оз — величина напряжения источника 8 входного сигнала.

Подставив (4) и (3), получаем

U = — - — 5- (5)

ВЗ R5

Как видно из (5), ток в нагрузке J7 зависит только от величины сопротивления заземленной нагрузки 7.

При изменении сопротивления заземленной нагрузки 7 равенство напряжений U4 и U>.èàрушается, второй операционный усилитель 2 воздействует на управляемое сопротивление б таким образом, чтобы установилось равенство этих напряжений.

Известен генератор тока, содержащий два операционных усилителя (ОУ), три резистора и заземленную нагрузку, причем неинвертирующий вход первого ОУ соединен с общей шиной, а его инвертирующий вход через первый резистор.— с источником входного сигнала, а через второй резистор — c его же выходом, который соединен с первым выводом третьего резистора (1).

В таком генераторе низка стабильность величины выходного тока.

Цель изобретения — увеличение стабильности величины выходного тока.

Цель достигается тем, что в генератор тока, содержащий два операционных усилителя (ОУ), три резистора и заземленную нагрузку, причем неинвертирующий вход первого ОУ соединен с обшей lllHHAH, 3 его инвсртируюший вход через первый резистор с источником вхощп1го сигнала, а через взор 1й ре5

1О !

Зо

55 зистор — с его же выходом, который соединен с первым выводом третьего резистора, между вторым выводом третьего резистора и заземленной нагрузкой включено управляемое сопротивление, вход управления которого подключен к выходу второго ОУ, входы второго ОУ подключены ко второму выводу третьего резистора и средней точке второго резистора соответственно.

На фиг. 2 приведена структурная электрическая схема генератора (второй вариант).

Генератор тока содержит первый и второй операционные усилители 1 и 2, первый и второй резисторы 3 и 4, управляемое сопротивление 5, заземленную нагрузку 6 и источник 7 входного сигнала.

Этот генератор работает аналогично.

В качестве управляемого сопротивления 5 могут быть использованы полевые и МОП-транзисторы, резисторы, управляемые магнитным полем (эффект Гаусса, эффект Холла) резисторы с механическим управлением, Полярность подключения дифференциальных входов второго операционного усилителя 2 определяется конкретным типом выбранных управляемых сопротивлений.

Предлагаемый генератор тока прост, технологичен, имеет высокую стабильность величины выходного тока и может широко применяться в устройствах автоматики и измерительной техники для получения выходного тока не зависящего от сопротивления нагрузки.

Формула изобретения

1. Генератор тока, содержащий два операционных усилителя (ОУ), три резистора и заземленную нагрузку, причем неинвертирующий вход первого ОУ соединен с общей шиной, а его инвертирующий вход через первый резистор — с источником входного сигнала, выход первого ОУ соединен с первым выводом второго резистора, а через третий резистор — с заземленной нагрузкой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности, величины выходного тока, между вторым выводом второго резистора и инвертирующим входом первого ОУ включено управляемое сопротивление, вход управления которого подключен к выходу второго

ОУ, входы второго ОУ подключены ко второму выводу второго резистора и заземленной нагрузке соответственно.

2, Генератор тока, содержащий два операционных усилителя (ОУ), три резистора и заземленную нагрузку, причем неинвертируюпц4й вход первого ОУ соединен с общей шин<. й, а его инвертируюший вход через первый резист)p - с источником входного си1нала, а через второй резистор — с его же выходом, который соединен с первым выводом третьего резистора, отличающийся тем, что, с целью увеличения стабильности. величины выходного тока, между вторым выводом третьего резистора и заземленной нагрузкой включено управляемое сопротивление, вход управления которого подключен к выходу второго ОУ, входы второго ОУ подклю923005 чены ко второму выводу третьего резистора и средней точке второго резистора соответственно.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аналоговые интегральные схемы. Под ред. Лж. Коннели. М„"Мир", 1977, с. 344, фиг. 8.14.

923005

Составитель В. Лякишев

Техред С, Мигунова

Корректор В. Синицкая

Редактор С. Лыжова

Заказ 2608/77

Подписное

Тираж 954

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303S, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4