PL103221B1 - Uklad regulowanego zrodla napiecia wzorcowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad regulowanego zródla napiecia wzorcowego majacy zastosowanie w elektronicznej technice pomiarowej oraz wszedzie tam, gdzie jest wymagana duza dokladnosc, stabilnosc i rozdzielczosc stalopradowych sygnalów pomiarowych, zwlaszcza w procesach pomiarowych w produkcji aparatury elektronicznej.

Stan techniki. Znany jest z polskiego opisu patentowego Nr R 191541 uklad wysokostabilnego zródla napiec i pradów wzorcowych stalych w którym zródlo napiecia odniesienia zawiera termostatowany korpus wykonany z materialu o duzej przewodnosci cieplnej, przy czym we wspomnianym korpusie w warunkach rów¬ nowagi termicznej sa usytuowane termostatowana referencyjna dioda Zenera zasilana pradem pracy, polaczona z nieodwracajacym faze wejsciem wzmacniacza bledu i dalej termistor, najkorzystniej dioda Zenera pracujaca jako czujnik temperatury korpusu, polaczona z wejsciem nieodwracajacym faze wzmacniacza—termoregulatora oraz element grzejny w postaci tranzystora, którego baza jest polaczona z wyjsciem wzmacniacza-termoregu- latora, zas emiter tranzystora jest polaczony ze zródlem zasilania za posrednictwem diod.

Wejscie odwracajace faze wzmacniacza termoregulatora jest polaczone z wyjsciem dzielnika rezystorowego zasilanego ze zródla napiecia, z którego poprzez rezystor jest zasilana czujnikowa dioda termostatowego korpusu Znany jest równiez uklad programowanego zródla napieciowo-pradowego zawierajacy wzorcowe zródlo napiecia odniesienia polaczone ze wzmacniaczem napiecia odniesienia nieodwracajacym faze, którego wyjscie jest polaczone z wejsciem drugiego wzmacniacza odwracajacego faze. Wyjscia obu wzmacniaczy poprzez prze¬ lacznik zmiany polaryzacji napiecia wyjsciowego sa polaczone poprzez odpowiednio wybrane zakodowane rezystancje np. w kodzie o wagach 1-2-4-2 z wejsciem sumujacego kolejnego wzmacniacza. Wyjscie tego wzmacniacza jest polaczone poprzez przelacznik zakresu z wejsciem wyjsciowego wzmacniacza mocy, który w zaleznosci od rodzaju pracy jest zródlem napieciowym lub pradowym.

Opisane wyzej rozwiazanie wynika z instrukcji obslugi francuskiej firmy Serrcel, model 5500/5501.103221 2 Istota wynalazku. W ukladzie wedlug wynalazku wejscie wzmacniacza mocy poprzez rezystor i wylacznik jest polaczone z wyjsciem termostatowanego zródla napiecia odniesienia, a przez drugi rezystor i wylacznik, wejscie wzmacniacza mocy — pelniacego funkcje równoczesnie wzmacniacza sumujacego — jest jednoczesnie polaczone z ujemnym wzorcowym zródlem napiecia w postaci referencyjnej diody Zenera zasilanej z ujemnego napiecia poprzez rezystor okreslajacy prad tej diody, z kolei zas wyjscie wzmacniacza mocy jest polaczone poprzez rezystorowy drabinkowy dzielnik sterowany przelacznikami cyfrowej nastawy z jednym z wejsc termo¬ statowanego sumujacego wzmacniacza, którego drugie wejscie jest polaczone z wyjsciem drugiego rezystorowego drabinkowego dzielnika sterowanego druga cyfrowa nastawa, natomiast wejscie tego dzielnika jest poprzez sepa¬ rujacy wzmacniacz polaczone z drugim termostatowanym pomocniczym zródlem napiecia wzorcowego, podczas gdy wyjscie sumujacego wzmacniacza jest polaczone z wyjsciowym rezystorowym dzielnikiem polaczonym wyjsciem z zaciskami wyjsciowymi, a wyjscie wzmacniacza mocy jest polaczone z drugimi zaciskami wyjsciowymi.

Zastosowanie w ukladzie wedlug wynalazku rezystora polaczonego przez wylacznik z wejsciem wzmacnia¬ cza mocy pracujacy w ukladzie zródla pradowego i z wyjsciem termostatowanego zródla napiecia odniesienia, pozwala na uzyskanie zmian pradu plynacego przez obciazenie dolaczone do zacisków wyjsciowych (przy odlaczonej pozostalej czesci ukladu) nie od zera, ale od pewnej okreslonej przez wartosc omawianego rezystora wielkosci.

Chwilowe dolaczenie przez wylacznik drugiego rezystora do wejscia wzmacniacza mocy pracujacego w ukladzie zródla napieciowego i do ujemnego zródla napiecia, zmniejsza wielkosc napiecia wyjsciowego usta¬ wionego na zaciskach wyjsciowych o wartosc okreslona przez ten rezystor. Jest to szczególnie istotne dla malych napiec wyjsciowych, poniewaz pozwala na uzyskanie napiec ujemnych, co nie jest bez znaczenia przy badaniu zachowania sie ukladów w poblizu napiec bliskich zera.

Zastosowanie rezystorowego drabinkowego dzielnika i polaczenie go z termostatowanym wzmacniaczem sumujacym i nastepnie z dzielnikiem wyjsciowym powoduje dokladne ustawienie poprzez cyfrowa nastawe wielkosci napiecia uzyskiwanego na zaciskach wyjsciowych o zakresie okreslonym przez dzielnik wyjsciowy, zas przez procentowa zmiane wzmocnienia wzmacniacza regulacji sygnalu wyjsciowego pozwala dodatkowo zmieniac w sposób procentowy ustawiona wartosc napiecia wyjsciowego.

Wprowadzenie do ukladu pomocniczych elementów w postaci dodatkowego termostatowanego zródla napiecia odniesienia polaczonego przez pomocniczy rezystorowy drabinkowy dzielnik z dodatkowym termosa- towanym wzmacniaczem sumujacym ma te zalete, która pozwala na uzyskiwanie zmian procentowych dokladnie ustawionego napiecia wyjsciowego z kazdego zakresu na poziomie dokladnie ustawionym przez druga nastawe cyfrowa.

Objasnienie rysunku. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku przedstawiajacym schemat blokowy ukladu.

Przyklad realizacji wynalazku. Uklad regulacji napiecia wzorcowego zawiera termostatowane zródlo 1 napiecia odniesienia, polaczone ze wzmacniaczem 2 regulacji sygnalu poziomu wyjsciowego. Wyjscie tego wzmacniacza poprzez rezystor R1 jest polaczone ze wzmacniaczem mocy 3, którego wejscie poprzez rezystor R2 i wylacznik jest polaczone z wyjsciem termostatowanego zródla 1 napiecia odniesienia, a przez kolejny rezystor R3 i wylacznik, wejscie wzmacniacza mocy 3, który pelni takze funkcje wzmacniacza sumujacego jest jednoczesnie polaczone z ujemnym wzorcowym zródlem napiecia w postaci referencyjnej diody Zenera Dz zasilanej z ujemnego napiecia poprzez kolejny rezystor R4 okreslajacy prad tej diody. Wyjscie wzmacnia¬ cza mocy 3 jest polaczone poprzez rezystorowy drabinkowy dzielnik 4 sterowany przelacznikami cyfrowej nastawy 5 z jednym z wejsc termostatowanego sumujacego wzmacniacza 6, którego drugie wejscie jest po¬ laczone z wyjsciem drugiego rezystorowego drabinkowego pomocniczego dzielnika 7 sterowanego druga cy¬ frowa nastawa 8. Wejscie pomocniczego dzielnika 7 jest polaczone poprzez separujacy wzmacniacz 9 z drugim pomocniczym termostatowanym zródlem 10 napiecia wzorcowego.

Natomiast wyjscie sumujacego wzmacniacza 6 jest polaczone z wyjsciowym rezystorowym dzielnikiem 11 polaczonym wyjsciem z zaciskami wyjsciowymi i analogicznie wyjscie wzmacniacza mocy 3 jest polaczone z drugimi zaciskami wyjsciowymi.

Dzialanie ukladu. Wzorcowe napiecie pobierane z termostatowanego zródla 1 napiecia odniesienia jest regulowane przez zmiane wzmocnienia wzmacniacza 2 regulacji poziomu sygnalu wyjsciowego. Uzyskane w ten sposób napiecie steruje przez rezystor R1 wzmacniacz mocy 3, który w przypadku pracy jako zródlo pradowe i po odlaczeniu od niego pozostalej czesci ukladu dostarcza do obciazenia podlaczonego do jego wyjscia prad o wartosci uzaleznionej od napiecia przylozonego do jego wejscia. Po dolaczeniu rezystora R2 caly zakres zmian pradu jest przesuniety o stala wielkosc zalezna od wielkosci tego rezystora.3 103 221 Natomiast w przypadku pracy wzmacniacza mocy 3 jako zródlo napieciowe, na jego wyjsciu otrzymy¬ wane jest napiecie takze regulowane przez wzmacniacz 2, zas dolaczenie do wejscia wzmacniacza mocy 3 re¬ zystora R3 polaczonego z ujemnym zródlem napiecia — moze byc nim referencyjna dioda Zenera Dz zasilana przez rezystor R4 ujemnym napieciem — powoduje zmniejszenie napiecia na wyjsciu wzmacniacza mocy 3 o wartosc zalezna od wielkosci rezystora R3 i ujemnego napiecia. Napiecie wyjsciowe uzyskiwane na wyjsciu calego ukladu regulowanego zródla napiecia wzorcowego jest wybierane z zakresu okreslonego przez wyjsciowy rezystorowy dzielnik 11, a dokladnie ustawione cyfrowa nastawa 5 regulujaca wielkosc tlumienia rezystoro- wego, drabinkowego dzielnika 4, a tym samym regulujacego wielkosc napiecia podawanego na jedno z wejsc sumujacych termostatowanego sumujacego wzmacniacza 6, pobieranego z wyjscia wzmacniacza mocy 3. Tak ustawione napiecie wyjsciowe moze byc dodatkowo zmieniane np. procentowo przez zmiane wzmocnienia wzmacniacza 2 regulacji poziomu sygnalu wyjsciowego. Ponadto napiecie wyjsciowe moze byc ustawiane i zmie¬ niane procentowo na stalym poziomie napieciowym, którego wielkosc ustawia sie przy pomocy pomocniczej cyfrowej nastawy 8 regulujacej tlumienie drugiego pomocniczego rezystorowego drabinkowego dzielnika 1 polaczonego z drugim wejsciem termostatowanego sumujacego wzmacniacza 6.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad regulowanego napiecia wzorcowego zawierajacy termostatowane zródlo napiecia odniesienia polaczone ze wzmacniaczem regulacji sygnalu, przy czym wyjscie tego wzmacniacza jest polaczone poprzez rezystor ze wzmacniaczem mocy, znamienny tym, ze wejscie wzmacniacza mocy (3) jest poprzez re¬ zystor (R2) i wylacznik polaczone z wyjsciem termostatowanego zródla napiecia odniesienia (1), a przez drugi rezystor (R3) i wylacznik, wejscie wzmacniacza mocy (3) — pelniacego jednoczesnie funkcje wzmacniacza su¬ mujacego — jest równoczesnie polaczone z ujemnym wzorcowym zródlem napiecia w postaci referencyjnej diody Zenera (Dz) zasilanej z ujemnego napiecia poprzez rezystor (R4) okreslajacy prad tej diody, z kolei zas wyjscie wzmacniacza mocy (3) jest polaczone poprzez rezystorowy drabinkowy dzielnik (4) sterowany przelacz¬ nikami cyfrowej nastawy (5) z jednym z wejsc termostatowanego sumujacego wzmacniacza (6), którego drugie wejscie jest polaczone z wyjsciem drugiego pomocniczego rezystorowego drabinkowego dzielnika (7) sterowane¬ go druga cyfrowa nastawa (8), natomiast wejscie tego dzielnika jest polaczone poprzez separujacy wzmacniacz (9) z drugim pomocniczym termostatowanym zródlem napiecia wzorcowego (10), podczas gdy wyjscie sumu¬ jacego wzmacniacza (6) jest polaczone z wyjsciowym rezystorowym dzielnikiem (11) polaczonym wyjsciem z zaciskami wyjsciowymi, a wyjscie wzmacniacza mocy (3) jest polaczone z drugimi zaciskami wyjsciowymi. HSfff ? 1