RU2024916C1 - Direct current stabilizer - Google Patents
Direct current stabilizer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2024916C1 RU2024916C1 SU4931740A RU2024916C1 RU 2024916 C1 RU2024916 C1 RU 2024916C1 SU 4931740 A SU4931740 A SU 4931740A RU 2024916 C1 RU2024916 C1 RU 2024916C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- push
- resistive
- transistors
- control element
- Prior art date
Links
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 101100115778 Caenorhabditis elegans dac-1 gene Proteins 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании источников электропитания измерительных устройств. The invention relates to electrical engineering and can be used to create power sources for measuring devices.
Известен стабилизатор постоянного тока, содержащий источник питания со средней точкой, двухтактный регулирующий элемент, источник опорного напряжения, резистивный делитель и эталонный резистор [1]. Known DC stabilizer containing a power source with a midpoint, a push-pull control element, a reference voltage source, a resistive divider and a reference resistor [1].
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизатор постоянного тока, содержащий двухтактный регулирующий элемент, выполненный на первом транзисторе n-p-n-типа и втором транзисторе p-n-p-типа, эмиттеры которых соединены с первыми выводами соответственно первого и второго резисторов, а коллекторы соответственно через третий и четвертый резисторы подключены к выводам для подключения первого и второго источников питания, на третьем транзисторе p-n-p-типа и четвертом транзисторе n-p-n-типа, базы которых подключены к коллекторам соответственно первого и второго транзисторов, на пятом транзисторе p-n-p-типа и шестом транзисторе n-p-n-типа, эмиттеры которых соединены с первыми выводами соответственно первого и второго резистивных датчиков тока, и на пятом и шестом резисторах, операционный усилитель, выход которого подключен к входу двухтактного регулирующего элемента, выходом соединенного с выводом для подключения нагрузки, и цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединены с выводами подключения источника цифрового сигнала [2]. The closest in technical essence to the proposed one is a DC stabilizer containing a push-pull control element made on the first npn-type transistor and the second pnp-type transistor, the emitters of which are connected to the first terminals of the first and second resistors, respectively, and the collectors, respectively, through the third and fourth resistors are connected to the terminals for connecting the first and second power sources, on the third pnp-type transistor and the fourth npn-type transistor, the bases of which are connected to lecturers of the first and second transistors, respectively, on the fifth pnp-type transistor and the sixth npn-type transistor, the emitters of which are connected to the first terminals of the first and second resistive current sensors, respectively, and on the fifth and sixth resistors, an operational amplifier, the output of which is connected to the push-pull input a control element connected to an output to connect the load, and a digital-to-analog converter, the output of which is connected to the terminals of the digital signal source [2].
Недостатком этого стабилизатора является низкая точность выходного тока, обусловленная наличием дополнительной погрешности, вносимой базовым током транзистора выходного каскада, токами, протекающими через резисторы, и током обратной связи источника. The disadvantage of this stabilizer is the low accuracy of the output current due to the presence of an additional error introduced by the base current of the transistor of the output stage, the currents flowing through the resistors, and the feedback current of the source.
Цель изобретения - повышение точности стабилизации выходного тока и упрощение конструкции. The purpose of the invention is improving the accuracy of stabilization of the output current and simplifying the design.
Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного тока, содержащий двухтактный регулирующий элемент, выполненный на первом транзисторе n-p-n-типа и втором транзисторе p-n-p-типа, эмиттеры которых соединены с первыми выводами соответственно первого и второго резисторов, а коллекторы соответственно через третий и четвертый резисторы подключены к выводам для подключения первого и второго источников питания, на третьем транзисторе p-n-p-типа и четвертом транзисторе n-p-n-типа, базы которых подключены к коллекторам соответственно первого и второго транзисторов, на пятом транзисторе p-n-p-типа и шестом транзисторе n-p-n-типа, эмиттеры которых соединены с первыми выводами соответственно первого и второго резистивных датчиков тока, и на пятом и шестом резисторах, операционный усилитель, выход которого подключен к входу двухтактного регулирующего элемента, выходом соединенного с выводом для подключения нагрузки, и цифроаналоговый преобразователь, входы которого соединены с выводами для подключения источника цифрового сигнала, введены суммирующий усилитель, резистор обратной связи, седьмой резистор и четыре резистивных делителя напряжения, а двухтактный регулирующий элемент снабжен третьим и четвертым резистивными датчиками тока, причем неинвертирующий вход суммирующего усилителя через седьмой резистор подключен к общей шине, а инвертирующий вход через резистор обратной связи соединен с выходом суммирующего усилителя, подключенным к входу аналогового сигнала цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующим входом подключенного к общей шине, при этом базы первого и второго транзисторов двухтактного регулирующего элемента соединены с общей шиной, вторые выводы первого и второго резисторов соединены между собой и их общая точка использована в качестве входа двухтактного регулирующего элемента, коллекторы третьего и четвертого транзисторов подключены к общей шине, а эмиттеры соответственно через пятый и шестой резисторы соединены с выводами для подключения первого и второго источников питания, к которым подключены вторые выводы соответственно первого и второго резистивных датчиков тока, первые выводы третьего и четвертого резистивных датчиков тока соединены с эмиттерами соответственно третьего и четвертого транзисторов и соответственно через первый и второй резистивные делители напряжения подключены к вторым выводам первого и второго резистивных датчиков тока, вторые выводы третьего и четвертого резистивных датчиков тока соединены с базами соответственно пятого и шестого транзисторов и соответственно через третий и четвертый резистивные делители напряжения подключены к эмиттерам этих транзисторов, коллекторы пятого и шестого транзисторов соединены между собой и их общая точка использована в качестве выхода двухтактного регулирующего элемента, средние точки первого и второго резистивных делителей напряжения подключены к инвертирующему входу суммирующего усилителя, а средние точки третьего и четвертого резистивных делителей напряжения - к неинвертирующему входу суммирующего усилителя. This goal is achieved by the fact that in the DC stabilizer containing a push-pull control element made on the first npn-type transistor and the second pnp-type transistor, the emitters of which are connected to the first terminals of the first and second resistors, respectively, and the collectors, respectively, through the third and fourth resistors connected to the terminals for connecting the first and second power sources, on the third pnp-type transistor and the fourth npn-type transistor, the bases of which are connected to the collectors respectively the first and second transistors, on the fifth pnp-type transistor and the sixth npn-type transistor, the emitters of which are connected to the first terminals of the first and second resistive current sensors, respectively, and on the fifth and sixth resistors, an operational amplifier, the output of which is connected to the input of the push-pull control element , an output connected to an output for connecting a load, and a digital-to-analog converter, the inputs of which are connected to conclusions for connecting a digital signal source, a summing amplifier, a resistor connection, the seventh resistor and four resistive voltage dividers, and the push-pull control element is equipped with a third and fourth resistive current sensors, and the non-inverting input of the summing amplifier through the seventh resistor is connected to a common bus, and the inverting input through the feedback resistor is connected to the output of the summing amplifier connected to the input of the analog signal of the digital-to-analog converter, the output of which is connected to the inverting input of the operational amplifier, the non-inverting input is connected to the common bus, while the bases of the first and second transistors of the push-pull control element are connected to the common bus, the second terminals of the first and second resistors are connected to each other and their common point is used as the input of the push-pull control element, the collectors of the third and fourth transistors are connected to the common bus and the emitters, respectively, through the fifth and sixth resistors are connected to the terminals for connecting the first and second power sources, to which the second terminals are connected, respectively, of the first and of the resistive current sensors, the first terminals of the third and fourth resistive current sensors are connected to the emitters of the third and fourth transistors, respectively, and respectively through the first and second resistive voltage dividers are connected to the second terminals of the first and second resistive current sensors, the second terminals of the third and fourth resistive current sensors are connected with the bases of the fifth and sixth transistors, respectively, and respectively through the third and fourth resistive voltage dividers are connected to the emitter m of these transistors, the collectors of the fifth and sixth transistors are interconnected and their common point is used as the output of a push-pull control element, the midpoints of the first and second resistive voltage dividers are connected to the inverting input of the summing amplifier, and the midpoints of the third and fourth resistive voltage dividers are connected to non-inverting input of the summing amplifier.
На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого стабилизатора постоянного тока. The drawing shows a circuit diagram of the proposed DC stabilizer.
Стабилизатор содержит цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 1, операционный усилитель (ОУ) 2, двухтактный регулирующий элемент 3, суммирующий усилитель 4, первый источник 5 питания и второй источник 6 питания. The stabilizer contains a digital-to-analog converter (DAC) 1, an operational amplifier (OA) 2, a push-
Входы ЦАП 1 соединены с выводами для подключения источника цифрового сигнала, выход ЦАП 1 соединен с инвертирующим входом ОУ 2, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а выход соединен с входом двухтактного регулирующего элемента 3, в котором эмиттеры первого транзистора 8 n-p-n-типа и второго транзистора 11 p-n-p-типа соединены с первыми выводами соответственно резисторов 9 и 10, вторые выводы которых соединены между собой и их общая точка использована в качестве входа двухтактного регулирующего элемента 3, базы транзисторов 8 n-p-n-типа и 11 p-n-p-типа соединены с общей шиной, а коллекторы соответственно через резисторы 7 и 12 подключены к выводам для подключения источников 5 и 6 питания и к базам третьего транзистора 14 p-n-p-типа и четвертого транзистора 15 p-n-p-типа соответственно, коллекторы которых подключены к общей шине, а эмиттеры соответственно через резисторы 13 и 16 соединены с выводами для подключения источников 5 и 6 питания и с первыми выводами соответственно резистивных датчиков 17 и 18 тока, вторые выводы которых подключены соответственно к базам пятого транзистора 20 p-n-p-типа и шестого транзистора 21 n-p-n-типа, коллекторы которых соединены между собой и их общая точка использована в качестве выхода двухтактного регулирующего элемента, эмиттеры транзисторов 20 p-n-p-типа и 21 n-p-n-типа подключены соответственно к первым выводам резистивных датчиков 19 и 22 тока и соответственно через резистивные делители напряжения на резисторах 24, 25 и 29, 28 подключены к базам пятого транзистора 20 p-n-p-типа и шестого транзистора 21 n-p-n-типа, вторые выводы датчиков 19 и 22 типа подключены соответственно к выводам для подключения первого и второго источников 5 и 6 питания и соответственно через резистивные делители напряжения на резисторах 23, 26 и 30, 27 подключены к первым выводам соответственно датчиков 17 и 18 тока, средние точки резистивных делителей напряжения на резисторах 24, 25 и 29, 28 подключены к неинвертирующему входу суммирующего усилителя 4, который через резистор 32 соединен с общей шиной, а средние точки резистивных делителей на резисторах 23, 26 и 30, 27 соединены с инвертирующим входом суммирующего усилителя 4, который через резистор 31 обратной связи соединен с выходом суммирующего усилителя 4, подключенным к входу аналогового сигнала ЦАП 1. The inputs of the
Стабилизатор постоянного тока работает следующим образом. The DC stabilizer operates as follows.
На вход ЦАП 1 подается информация о величине и полярности тока стабилизатора в виде цифрового кода, где она преобразуется в ток, который поступает на вход ОУ 2, в котором он преобразуется в напряжение определенной полярности, причем величина тока на выходе ЦАП 1 и напряжения на выходе ОУ 2 зависят от напряжения на входе аналогового сигнала ЦАП 1. Information on the magnitude and polarity of the stabilizer current is supplied to the input of the
Выходным напряжением ОУ 2 управляется двухтактный регулирующий элемент 3. The output voltage of the op-amp 2 is controlled by a push-
В зависимости от полярности управляющего напряжения работает либо первая половина двухтактного регулирующего элемента на первом транзисторе 8, третьем транзисторе 14 и пятом транзисторе 20, либо его вторая половина на втором транзисторе 11, четвертом транзисторе 15 и шестом транзисторе 21. Depending on the polarity of the control voltage, either the first half of the push-pull control element operates on the
Транзисторы 8 и 14 (или же транзисторы 11 и 15) усиливают поступающее с выхода ОУ 2 напряжение, которое затем поступает на транзистор 20 (или же транзистор 21), работающий как усилитель мощности.
Резисторы 17, 19 и соответственно 18, 22 являются датчиками тока. Выходной ток стабилизатора равен сумме токов, протекающих через эти датчики тока (здесь учитываются также токи, протекающие в нерабочей половине двухтактного регулирующего элемента, которые несмотря на малую величину все же имеют место).
Поскольку суммирующий усилитель 4 входами подключен через резисторы 23 и 24 к первому датчику 19 тока, через резисторы 25 и 26 - к третьему датчику тока, через резисторы 29 и 30 - к второму датчику тока, а через резисторы 27 и 28 - к четвертому датчику тока, то он суммирует падения напряжения на датчиках тока. Since the summing amplifier with 4 inputs is connected through
Выходное напряжение суммирующего усилителя прямо пропорционально токам, протекающим через датчики тока и, следовательно, прямо пропорционально выходному току стабилизатора. The output voltage of the summing amplifier is directly proportional to the currents flowing through the current sensors and, therefore, directly proportional to the output current of the stabilizer.
Напряжение с выхода суммирующего усилителя 4 поступает на вход аналогового сигнала ЦАП 1, тем самым регулирует выходной ток ЦАП 1, а значит и выходной ток стабилизатора. The voltage from the output of the
Действительно, зависимость напряжения на выходе суммирующего усилителя 4 от выходного тока стабилизатора имеет вид
R-11- +i1- + где I1 - ток, протекающий через резистивный датчик 19 тока;
I2 - ток, протекающий через резистивный датчик 22 тока;
I1' - ток, протекающий через резистивный датчик 17 тока;
I2' - ток, протекающий через резистивный датчик 18 тока;
i1 - ток, протекающий через резистор 24;
i2 - ток, протекающий через резистор 29;
i1' - ток, протекающий через резистор 25;
i2' - ток, протекающий через резистор 28;
Uсум - выходное напряжение суммирующего усилителя 4;
Rос - сопротивления резисторов 31 и 32 обратной связи;
R17, R18, R19, R22, R23, R24, R25, R26, R27, R28, R29, R30 - величина сопротивления соответствующих резисторов.Indeed, the dependence of the voltage at the output of the
R - 1 1- + i 1- + where I 1 is the current flowing through the resistive
I 2 is the current flowing through the resistive current sensor 22;
I 1 'is the current flowing through the resistive
I 2 'is the current flowing through the resistive
i 1 is the current flowing through the
i 2 is the current flowing through the
i 1 'is the current flowing through the
i 2 'is the current flowing through the
U sum - the output voltage of the
R OS -
R 17 , R 18 , R 19 , R 22 , R 23 , R 24 , R 25 , R 26 , R 27 , R 28 , R 29 , R 30 - the resistance value of the corresponding resistors.
Поскольку
Iвых=I1-I2-i1+i2-I1'+I2'-i1'+i2', то,
приняв, что
получим
Uсум=-Rос ˙ K ˙ Iвых.Because the
I out = I 1 -I 2 -i 1 + i 2 -I 1 '+ I 2 ' -i 1 '+ i 2 ', then
accepting that
we get
U sum = -R OS ˙ K ˙ I out .
Таким образом, напряжение на выходе суммирующего усилителя 4, а соответственно на входе аналогового сигнала ЦАП 1, пропорционально величине выходного тока стабилизатора. Thus, the voltage at the output of the
При отклонении выходного тока (ток через нагрузку) стабилизатора от заданной величины изменяется напряжение на входе аналогового сигнала ЦАП 1, соответственно меняется выходной ток ЦАП 1 и выходное напряжение ОУ 2, воздействующее на двухтактный регулирующий элемент так, что величина отклонения выходного тока стабилизатора стремится к нулю, а ток через нагрузку строго соответствует входному коду ЦАП 1. When the output current (current through the load) of the stabilizer deviates from the set value, the voltage at the input of the analog signal of
Использование суммирующего усилителя с соответствующими связями обеспечивает высокую точность соответствия выходного тока стабилизатора входному коду. The use of a summing amplifier with appropriate connections ensures high accuracy of matching the output current of the stabilizer to the input code.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4931740 RU2024916C1 (en) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | Direct current stabilizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4931740 RU2024916C1 (en) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | Direct current stabilizer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2024916C1 true RU2024916C1 (en) | 1994-12-15 |
Family
ID=21572103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4931740 RU2024916C1 (en) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | Direct current stabilizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2024916C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2400798C1 (en) * | 2009-10-30 | 2010-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АВТЭКС" | Low-noise high-linearity current stabiliser |
-
1991
- 1991-04-26 RU SU4931740 patent/RU2024916C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 584298, кл. G 05F 1/56, 1976. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 851377, кл. G 05F 1/46, 1979. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2400798C1 (en) * | 2009-10-30 | 2010-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АВТЭКС" | Low-noise high-linearity current stabiliser |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0544845B2 (en) | ||
| KR870002693B1 (en) | Amplifier device | |
| JPH0152783B2 (en) | ||
| US4885547A (en) | Gain cell with digital control | |
| RU2024916C1 (en) | Direct current stabilizer | |
| JPH0770935B2 (en) | Differential current amplifier circuit | |
| US6891437B2 (en) | Current amplifier structure | |
| US4272709A (en) | Circuit for controlling the drive of motor | |
| JPS6359197B2 (en) | ||
| SU1335964A1 (en) | Bipolar standard-signal controlled source | |
| RU2065591C1 (en) | Measuring transducer | |
| SU1095353A1 (en) | Two-step amplifier | |
| RU2033634C1 (en) | D c current regulator | |
| SU1104642A1 (en) | A.c.voltage-to-d.c. voltage converter | |
| JPS6118457Y2 (en) | ||
| SU1138794A1 (en) | Reference voltage source | |
| SU1370773A1 (en) | Bridge-type diode switching device | |
| SU964656A1 (en) | Device for biasing output voltage of operational amplifier | |
| SU1275479A1 (en) | Scale converter | |
| SU1597870A1 (en) | D.c.stabilizer | |
| SU1589377A1 (en) | Power amplifyer | |
| RU1815625C (en) | Constant-current source | |
| SU1307538A1 (en) | Differential amplifier | |
| SU577521A1 (en) | Stabilized voltage source for two different polarities | |
| SU1094122A1 (en) | Differential rectifier |



