RU1795376C - Преобразователь напр жени в ток - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к радио- и электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве прецизионного преобразовател  напр жени  в ток. Сущность изобретени : преобразователь напр жени  в ток содержит четыре масштабных резистора 1-4, два источника 5 и 6 входного напр жени , эталонный резистор 7, заземлённую нагрузку 8. три усилител  напр жени  9, 10,11, два транзистора 12 и 13 различного типа проводимости и бипол рный источник напр жени  питани  14 и 15. Причем резисторы 1 и 2. усилитель 10 и транзистор 12 образуют первый усилитель тока, резисторы 3 и 4, усилитель 11 и транзистор 13 другого типа проводимости образуют второй усилитель тока. Выходом устройства  вл етс  выход усилител  9. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к радио- и электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве прецизионного преобразовател  напр жени  в ток.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани  за счетумень- шени  вли ни  сопротивлени  нагрузки на выходной ток.

На чертеже представлена электрическа  схема устройства.

Преобразователь напр жени  в ток содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 масштабные резисторы, первую входную шину дл  подключени  источника входного напр жени  5, вторую входную шину дл  подключени  источника входного напр жени  6, эталонный резистор 7. выходную шину дл  подключени  заземленной нагрузки 8, первый усилитель напр жени  (УН), 9, второй УН 10, третий УН 11, первый транзистор 12 первого типа проводимости (например, бипол рный транзистор p-n-p-тйпа), второй транзистор 13

второго типа проводимости (например, бипол рный транзистор n-p-n-типа) и шины дл  подключени  бипол рного источника напр жени  питани  14 и 15, средний вывод которого заземлен, т.е. подключен к общей шине устройства.

В устройстве первый 1 и второй 2 резисторы , второй УН 10 и первый транзистор 12 образуют первый усилитель тока (УТ). В нем первые выводы первого 1 и второго 2 резисторов подключены к шине питани  источника 14. Второй вывод первого резистора 1 подключен к эмиттеру транзистора 12 и объединен с инвертирующим входом второго УН 10. неинвертирующий вход которого подключен ко второму выводу второго резистора 2 и образует входную шину первого УТ. Выход второго УН 10 подключен к базе транзистора 12, коллектор которого образует выходную шину первого УТ. Шины питани  второго УН 10 подключены соответственно к шине питани  источника 14 и к общей шине устройства.

XJ

ю ел ы ч| о

Третий 3 и четвертый А резисторы, третий УН 11 и второй транзистор 13 образуют второй УТ. В нем первые выводы резйето- ров 3 и 4 подключены к шине питани  источника 15. Второй вывод третьего резистора 3 подключен к эмиттеру транзистора 13 и объединен с инвертирующим входом третьего УН 11, неинвертирующий вход которого подключен- ко второму выводу четвертого резистора 4 и образует входную шину второго УТ. Выход третьего УН 11 подключен к базе транзистора 13, коллектор которого образует выходную шину второго УТ. Шины питани  третьего УН 11 подключены соответственно к общей шине устройства и к шине питани  источника 15.

В предложенном устройстве инвертирующий вход первого УН 9 подключен к объединенным выходным шинам первого и второго УТ и через эталонный резистор 7 подключен к первой входной шине устройства , а немивертирующий вход первого УН 9 - ко второй входной шине устройства. Выход первого УН 9 образует выходную шину преобразовател  и подключен к нагрузке 8. Перва  шина питани  первого УН 9 соединена со входной шиной первого УТ, а втора  шина питани  первого УН 9-со входной шиной второго УТ.

Преобразователь напр жени  в ток работает следующим образом.

При равенстве нулю напр жений входных источников 5 и б будет близок к нулю входной ток lo через эталонный резистор 7 номиналом RO, т.к. первый УН 9, охваченный отрицательной обратной св зью через инвертирующий вход, поддерживает близким к нулю напр жение между его входами:

to (U2-Ui)/R0,

где: LH и Ua входные напр жени  источников 5 и б В узле инвертирующего входа первого УН 9 справедлив баланс токов:

Io + ll + l2 0

где: 11 и 12 - выходные токи первого и второго УТ. Потребл емые токи 1щ и Ina по первой и второй шинам питани  первого УН 9 и вы- ходной ток 1н преобразовател  св заны соотношением: .

1щ + 1П2+1н 0

Коэффициенты передачи первого и второго УТ определ ютс  как:

Кпер1 И/1П2 - R2/R1, Кпер2 12/1П2 R4/R3 .

При большом значении коэффициента усилени  КУн1 первого УН 9 выходной ток преобразовател  определ етс  как: .

1н - (1)2 - Ul)/RoKnep1 + 1П2(Кпер2/К„ер1-- 1) ,

Приведенное выражение показывает, что при равенстве коэффициентов передачи

первого и второго УТ, т.е. при выполнении равенства Ra/Ri R4/R3, выходной ток преобразовател  пропорционален входным напр жени м и равен: lH (U2-Ui)/R0KneP1

Неточное равенство коэффициентов передачи первого и второго УТ приведет к по влению начального смещени  вьГходного тока при нулевых входных напр жени х, определ емого частью начального тока потреблени  первого УН 9:

нач 1П2(Кпер2/Кпер1 1)

При конечном значении Кунг первого УН 9 реальное значение выходного тока преоб- разовател  1Н реальнб дет определ тьс  с учетом поправки у:

1Н реальн 1Н(1 - у ); у 1/(1 + КУн1.Кпер1.Во/Кн) Выходное сопротивление данного преобразовател  больше в сравнении с анало- гичными устройствами и определ етс  выражением:

RBWX (RH + KyHl.Knep1.Ro) .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Преобразователь напр жени  в ток, содержащий усилитель напр жени , инвертирующий вход которого через эталонный резистор соединен с первой входной шиной , а неинвертирующий вход соединен с второй входной шиной, первый усилитель тока, второй усилитель тока, выводы которых объединены, а входы первого и второго

   усилителей тока соединены соответственно с первым и вторым выводами питани  усилител  напр жени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , объединенные выходы усилителей тока соединены с инвертирующим входом усилител  напр жени , выход усилител  напр жени  соединен с выходом преобразовател .