RU2822988C2 - Electronically controlled resistor control device - Google Patents

Electronically controlled resistor control device Download PDF

Info

Publication number
RU2822988C2
RU2822988C2 RU2023126284A RU2023126284A RU2822988C2 RU 2822988 C2 RU2822988 C2 RU 2822988C2 RU 2023126284 A RU2023126284 A RU 2023126284A RU 2023126284 A RU2023126284 A RU 2023126284A RU 2822988 C2 RU2822988 C2 RU 2822988C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
terminal
resistor
operational amplifier
output
intended
Prior art date
Application number
RU2023126284A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2023126284A (en
Inventor
Юрий Игоревич Романов
Сергей Михайлович Кожевников
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Драйв"
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное Общество "Драйв" filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Драйв"
Publication of RU2023126284A publication Critical patent/RU2023126284A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2822988C2 publication Critical patent/RU2822988C2/en

Links

Abstract

FIELD: electrical engineering; electronics.
SUBSTANCE: control device for an electronically controlled resistor (ECR) comprises an adder, an operational amplifier, a controlled current generator and a voltage divider, and also contains five leads, first and fourth of which are connected to variable resistor, second is designed to receive a feedback signal from the connection point of the measuring resistor and the external active element, the third is intended for connection of the control output of the external active element, and the fifth is connected to the low-potential output of the device.
EFFECT: wider range of technical means realizing their purpose in the form of control devices for an electronically controlled resistor (ECR), due to the possibility of using variable resistance of variable resistors for controlling the ECR.
7 cl, 4 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к области электротехники и электроники, в частности, к измерительному оборудованию, силовой электронике, радиотехнике и связи, а также потребительской электронике. Изобретение предназначено для управления изменением сопротивления участка электрической цепи с помощью электронных средств.The present invention relates to the field of electrical engineering and electronics, in particular to measuring equipment, power electronics, radio engineering and communications, as well as consumer electronics. The invention is intended to control changes in the resistance of a section of an electrical circuit using electronic means.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Проблема изменения сопротивления участка электрической цепи в широком диапазоне с помощью электронных средств является одной из актуальных проблем, решение которой открывает новые возможности для создания автоматизированных электротехнических, радиоэлектронных и других устройств широкого применения, в том числе для Интернета вещей (IoT).The problem of changing the resistance of a section of an electrical circuit over a wide range using electronic means is one of the pressing problems, the solution of which opens up new opportunities for the creation of automated electrical, radio-electronic and other devices of wide application, including for the Internet of Things (IoT).

Устройство управления электронно-управляемым резистором (ЭУР) обеспечивает формирование управляющего напряжения, которое изменяет сопротивление активного элемента электронно-управляемого резистора в широких пределах, в зависимости от величины входного воздействия.The electronically controlled resistor (ECR) control device provides the formation of a control voltage that changes the resistance of the active element of the electronically controlled resistor within a wide range, depending on the magnitude of the input influence.

Упомянутый ЭУР в общем случае включает в себя активный элемент, измерительный резистор и устройство управления для ЭУР. Входным воздействием является изменение сопротивления управляющего переменного резистора, например, механического потенциометра, фоторезистора, терморезистора, цифрового потенциометра и т.д., который не является частью ЭУР.The mentioned ESD generally includes an active element, a measuring resistor and a control device for the ESD. The input effect is a change in the resistance of the control variable resistor, for example, a mechanical potentiometer, photoresistor, thermistor, digital potentiometer, etc., which is not part of the power steering unit.

В данной области техники известен ряд решений. Например, в патентах RU2666786, RU2661348, RU2658681, US10447167, I670920 (TW), I674742 (TW) и KR10-2054359 описано устройство управления активным элементом ЭУР, имеющее нижеследующую совокупность существенных признаков (см. рис. 1 любой из указанных публикаций, на котором изображено известное устройство управления):A number of solutions are known in the art. For example, patents RU2666786, RU2661348, RU2658681, US10447167, I670920 (TW), I674742 (TW) and KR10-2054359 describe a control device for the active element of the EUR, which has the following set of essential features (see Fig. 1 of any of these publications, in which a well-known control device is shown):

- первый вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к источнику управляющего напряжения;- the first output of the control circuit, intended for its connection to the control voltage source;

- второй вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к низкопотенциальному выводу ЭУР;- the second output of the control circuit, intended for its connection to the low-potential output of the power steering unit;

- третий вывод схемы управления, являющийся её выходом и предназначенный для её подсоединения к управляющему выводу активного элемента, входящего в состав электронно-управляемого резистора. - the third terminal of the control circuit, which is its output and is intended for its connection to the control terminal of the active element that is part of the electronically controlled resistor.

Известная схема управления дополнительно содержит операционный усилитель, опорный резистор, резистор обратной связи и источник постоянного напряжения, при этом неинвертирующий вход операционного усилителя подсоединён к первому выводу опорного резистора, второй вывод которого подключён к первому выводу схемы управления.The known control circuit further comprises an operational amplifier, a reference resistor, a feedback resistor and a constant voltage source, wherein the non-inverting input of the operational amplifier is connected to the first terminal of the reference resistor, the second terminal of which is connected to the first terminal of the control circuit.

При этом неинвертирующий вход операционного усилителя также подсоединён к первому выводу резистора обратной связи, второй вывод которого подсоединён к выходу операционного усилителя, который, в свою очередь, подсоединён к третьему выводу схемы управления, кроме того, инвертирующий вход операционного усилителя подключён к положительному полюсу источника постоянного напряжения.In this case, the non-inverting input of the operational amplifier is also connected to the first terminal of the feedback resistor, the second terminal of which is connected to the output of the operational amplifier, which, in turn, is connected to the third terminal of the control circuit, in addition, the inverting input of the operational amplifier is connected to the positive pole of the DC source voltage.

Недостатками известного решения являются:The disadvantages of the known solution are:

- недостаточная точность управления сопротивлением участка электрической цепи, особенно при воздействии дестабилизирующих факторов (например, температуры окружающей среды);- insufficient precision in controlling the resistance of a section of an electrical circuit, especially when exposed to destabilizing factors (for example, ambient temperature);

- невозможность использовать для управления сопротивлением участка электрической цепи изменяющееся сопротивление переменных резисторов (фоторезистора, терморезистора, цифрового потенциометра и т.п.). - the inability to use the changing resistance of variable resistors (photoresistor, thermistor, digital potentiometer, etc.) to control the resistance of a section of an electrical circuit.

В качестве второго аналога выбрано техническое решение, раскрытое в описании изобретения SU1807554, опубликовано 07.04.93 г. (см. рис. 2 и 3 публикации). Известное решение для управления сопротивлением участка электрической цепи содержит: As a second analogue, we chose the technical solution disclosed in the description of the invention SU1807554, published on 04/07/93 (see Fig. 2 and 3 of the publication). A known solution for controlling the resistance of a section of an electrical circuit contains:

- первый вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к высокопотенциальному выводу ЭУР;- the first output of the control circuit, intended for its connection to the high-potential output of the power steering unit;

- второй вывод схемы управления, являющийся её выходом и предназначенный для её подсоединения к первому входу измерительного резистора, входящего в состав ЭУР;- the second terminal of the control circuit, which is its output and is intended for its connection to the first input of the measuring resistor included in the EUR;

- третий вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к источнику управляющего воздействия в виде изменяющегося аналогового напряжения;- the third output of the control circuit, intended for connecting it to a source of control action in the form of a changing analog voltage;

- четвёртый вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к низкопотенциальному выводу ЭУР. - the fourth output of the control circuit, intended for its connection to the low-potential output of the power steering unit.

Известное решение также содержит:The known solution also contains:

- схему преобразования управляющих воздействий;- scheme for converting control actions;

- операционный усилитель;- operational amplifier;

- резистор обратной связи;- feedback resistor;

- ограничительный резистор;- limiting resistor;

- источник постоянного напряжения. - constant voltage source.

При этом неинвертирующий вход операционного усилителя подсоединён к первому выводу ограничительного резистора, второй вывод которого подсоединён к четвёртому выводу схемы управления.In this case, the non-inverting input of the operational amplifier is connected to the first terminal of the limiting resistor, the second terminal of which is connected to the fourth terminal of the control circuit.

Инвертирующий вход операционного усилителя подсоединён к выходу схемы преобразования управляющих воздействий, а также к первому выводу резистора обратной связи, второй вывод которого подсоединён к выходу операционного усилителя и к второму выводу схемы управления.The inverting input of the operational amplifier is connected to the output of the control conversion circuit, as well as to the first terminal of the feedback resistor, the second terminal of which is connected to the output of the operational amplifier and to the second terminal of the control circuit.

Первый вход схемы преобразования управляющих воздействий подсоединён к первому выводу схемы управления, второй вход схемы преобразования управляющих воздействий подсоединён к третьему выводу схемы управления, а третий вход схемы преобразования управляющих воздействий подсоединён к положительному полюсу источника постоянного напряжения. The first input of the control action conversion circuit is connected to the first output of the control circuit, the second input of the control action conversion circuit is connected to the third output of the control circuit, and the third input of the control action conversion circuit is connected to the positive pole of the constant voltage source.

Выход операционного усилителя подсоединён к второму выводу схемы управления.The output of the operational amplifier is connected to the second pin of the control circuit.

Данное решение имеет следующие недостатки:This solution has the following disadvantages:

- отсутствие управления активным элементом ЭУР;- lack of control of the active element of the power steering;

- невозможность использовать для управления изменяющееся сопротивление переменных резисторов (фоторезистора, терморезистора, цифрового потенциометра и т.п.);- the inability to use for control the changing resistance of variable resistors (photoresistor, thermistor, digital potentiometer, etc.);

- обратная зависимость сопротивления ЭУР от управляющего воздействия в виде изменяющегося аналогового напряжения;- inverse dependence of the EUR resistance on the control action in the form of a changing analog voltage;

- невозможность получить достаточно малую величину сопротивления электронно-управляемого резистора, что часто бывает необходимо на практике. - the impossibility of obtaining a sufficiently low resistance value of an electronically controlled resistor, which is often necessary in practice.

Последнее связано с тем, что в известном техническом решении ток, протекающий через измерительный резистор, замыкается на общий провод через последовательно соединённые измерительный и ограничительный резисторы. Поэтому, на практике существует зависимость величины сопротивления ЭУР от величины сопротивления указанных резисторов. И пренебречь этой составляющей возможно только при условии, что сопротивление измерительного резистора во много раз больше суммарного сопротивления указанных резисторов, что и порождает вышеуказанный недостаток. The latter is due to the fact that in the known technical solution, the current flowing through the measuring resistor is closed to a common wire through series-connected measuring and limiting resistors. Therefore, in practice, there is a dependence of the resistance value of the EUR on the resistance value of the indicated resistors. And it is possible to neglect this component only under the condition that the resistance of the measuring resistor is many times greater than the total resistance of the indicated resistors, which gives rise to the above disadvantage.

Известно также решение для управления сопротивлением участка электрической цепи, раскрытое в описании изобретения в патенте США № 4833472 от 23 мая 1989 г. There is also a known solution for controlling the resistance of a section of an electrical circuit, disclosed in the description of the invention in US patent No. 4833472 dated May 23, 1989.

Известное техническое решение содержит (см. рис. 1 указанной публикации):The known technical solution contains (see Fig. 1 of this publication):

- первый вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к высокопотенциальному выводу ЭУР;- the first output of the control circuit, intended for its connection to the high-potential output of the power steering unit;

- второй вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к первому выводу измерительного резистора, входящему в состав ЭУР;- the second terminal of the control circuit, intended for its connection to the first terminal of the measuring resistor, which is part of the EUR;

- третий вывод (группа выводов) схемы управления, предназначенный для её подсоединения к источнику управляющих цифровых кодов;- the third output (group of outputs) of the control circuit, intended for its connection to the source of control digital codes;

- четвёртый вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к низкопотенциальному выводу ЭУР;- the fourth output of the control circuit, intended for its connection to the low-potential output of the power steering unit;

- пятый вывод схемы управления, являющийся её выходом и предназначенный для её подсоединения к управляющему выводу активного элемента, входящего в состав ЭУР. - the fifth terminal of the control circuit, which is its output and is intended for its connection to the control terminal of the active element included in the EUR.

Известная схема управления также содержит операционный усилитель, умножитель и цифро-аналоговый преобразователь. The known control circuit also contains an operational amplifier, a multiplier and a digital-to-analog converter.

При этом неинвертирующий вход операционного усилителя подсоединён к первому выводу схемы управления.In this case, the non-inverting input of the operational amplifier is connected to the first output of the control circuit.

Инвертирующий вход операционного усилителя подсоединён к выходу цифро-аналогового преобразователя, входы которого подсоединены к выходам умножителя, а выход операционного усилителя подсоединён к пятому выводу схемы управления. The inverting input of the operational amplifier is connected to the output of a digital-to-analog converter, the inputs of which are connected to the outputs of the multiplier, and the output of the operational amplifier is connected to the fifth pin of the control circuit.

Третий вывод (группа выводов) устройства управления подсоединён к первому входу (группе входов) умножителя, а второй вход умножителя подсоединён к второму выводу схемы управления. The third output (group of outputs) of the control device is connected to the first input (group of inputs) of the multiplier, and the second input of the multiplier is connected to the second output of the control circuit.

Основным недостатком известного решения является невозможность использовать для управления изменяющееся сопротивление переменных резисторов (фоторезистора, терморезистора, цифрового потенциометра и т.п.).The main disadvantage of the known solution is the inability to use the changing resistance of variable resistors (photoresistor, thermistor, digital potentiometer, etc.) for control.

Известно также решение для управления сопротивлением участка электрической цепи, раскрытое в описании изобретения JPS5111404 от 7 октября 1976 года.A solution for controlling the resistance of a section of an electrical circuit is also known, disclosed in the description of the invention JPS5111404 dated October 7, 1976.

Известное техническое решение содержит (см. рис. 1 указанной публикации):The known technical solution contains (see Fig. 1 of this publication):

- первый вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к высокопотенциальному выводу ЭУР;- the first output of the control circuit, intended for its connection to the high-potential output of the power steering unit;

- второй вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к первому выводу измерительного резистора, входящему в состав ЭУР;- the second terminal of the control circuit, intended for its connection to the first terminal of the measuring resistor, which is part of the EUR;

- третий вывод (группа выводов) схемы управления, предназначенный для её подсоединения к источнику управляющих цифровых кодов;- the third output (group of outputs) of the control circuit, intended for its connection to the source of control digital codes;

- четвёртый вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к второму выводу источника управляющих цифровых кодов; - the fourth output of the control circuit, intended for its connection to the second output of the source of control digital codes;

- пятый вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к низкопотенциальному выводу ЭУР;- the fifth output of the control circuit, intended for its connection to the low-potential output of the power steering unit;

- шестой вывод схемы управления, являющийся её выходом и предназначенный для её подсоединения к управляющему выводу активного элемента, входящего в состав ЭУР. - the sixth terminal of the control circuit, which is its output and is intended for its connection to the control terminal of the active element included in the EUR.

Известная схема управления также содержит выходной и промежуточный операционные усилители, повторитель, инвертор, резистор смещения, опорный резистор и цифро-аналоговый преобразователь. The known control circuit also contains an output and intermediate operational amplifiers, a repeater, an inverter, a bias resistor, a reference resistor, and a digital-to-analog converter.

При этом вход повторителя подсоединён к первому выводу схемы управления, а его выход подсоединён к первому выводу опорного резистора, второй вывод которого подсоединён к инвертирующему входу промежуточного операционного усилителя.In this case, the repeater input is connected to the first output of the control circuit, and its output is connected to the first output of the reference resistor, the second output of which is connected to the inverting input of the intermediate operational amplifier.

Инвертирующий вход промежуточного операционного усилителя через резистор смещения также подсоединён к выходу цифро-аналогового преобразователя, входы которого подсоединены к третьему выводу (группе выводов) схемы управления.The inverting input of the intermediate operational amplifier is also connected through a bias resistor to the output of the digital-to-analog converter, the inputs of which are connected to the third pin (group of pins) of the control circuit.

Неинвертирующий вход промежуточного операционного усилителя подсоединён к пятому выводу схемы управления, а его выход подсоединён через инвертор к ненвертирующему входу выходного операционного усилителя, инвертирующий вход которого подсоединён к второму выводу схемы управления. The non-inverting input of the intermediate operational amplifier is connected to the fifth terminal of the control circuit, and its output is connected through an inverter to the non-inverting input of the output operational amplifier, the inverting input of which is connected to the second terminal of the control circuit.

Недостатком известного решения является невозможность использовать для управления изменяющееся сопротивление переменных резисторов (фоторезистора, терморезистора, цифрового потенциометра и т.п.). The disadvantage of the known solution is the inability to use the changing resistance of variable resistors (photoresistor, thermistor, digital potentiometer, etc.) for control.

Известно также решение для управления сопротивлением участка электрической цепи, раскрытое в описании заявки на изобретение DE 3239309 от 26 апреля 1984 г. A solution for controlling the resistance of an electrical circuit section is also known, disclosed in the description of the application for the invention DE 3239309 dated April 26, 1984.

Известное решение для управления сопротивлением участка электрической цепи содержит (см. рис.2 указанной публикации): A known solution for controlling the resistance of a section of an electrical circuit contains (see Fig. 2 of this publication):

- первый вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к высокопотенциальному выводу ЭУР;- the first output of the control circuit, intended for its connection to the high-potential output of the power steering unit;

- второй вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к первому выводу преобразователя ток-напряжение, входящему в состав ЭУР;- the second output of the control circuit, intended for its connection to the first output of the current-voltage converter, which is part of the EUR;

- третий вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к источнику управляющего напряжения, выполненному в виде цифро-аналогового преобразователя;- the third output of the control circuit, intended for its connection to the control voltage source, made in the form of a digital-to-analog converter;

- четвёртый вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к второму выводу источника управляющего напряжения;- the fourth terminal of the control circuit, intended for its connection to the second terminal of the control voltage source;

- пятый вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к низкопотенциальному выводу ЭУР;- the fifth output of the control circuit, intended for its connection to the low-potential output of the power steering unit;

- шестой вывод схемы управления, являющийся её выходом и предназначенный для её подсоединения к управляющему выводу активного элемента, входящего в состав ЭУР. - the sixth terminal of the control circuit, which is its output and is intended for its connection to the control terminal of the active element included in the EUR.

Известная схема управления содержит также операционный усилитель и аналоговый делитель напряжения на ток.The known control circuit also contains an operational amplifier and an analog voltage-to-current divider.

При этом инвертирующий вход операционного усилителя подсоединён к второму выводу схемы управления, а неинвертирующий вход операционного усилителя подсоединён к выходу аналогового делителя напряжения на ток. In this case, the inverting input of the operational amplifier is connected to the second output of the control circuit, and the non-inverting input of the operational amplifier is connected to the output of the analog voltage-to-current divider.

Главным недостатком известного решения является невозможность использовать для управления изменяющееся сопротивление переменных резисторов (фоторезистора, терморезистора, цифрового потенциометра и т.п.).The main disadvantage of the known solution is the inability to use the changing resistance of variable resistors (photoresistor, thermistor, digital potentiometer, etc.) for control.

В качестве ближайшего аналога-прототипа выбрано техническое решение, раскрытое в описании европейской заявки на изобретение EP3182243A1, от 21 июня 2017. Известное решение для управления сопротивлением участка электрической цепи содержит (см. рис.1 указанной публикации, который аналогичен рис.1 настоящей заявки): The technical solution disclosed in the description of the European application for the invention EP3182243A1, dated June 21, 2017, was chosen as the closest prototype analogue. The known solution for controlling the resistance of a section of an electrical circuit contains (see Fig. 1 of the specified publication, which is similar to Fig. 1 of this application) :

- первый вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к высокопотенциальному выводу ЭУР;- the first output of the control circuit, intended for its connection to the high-potential output of the power steering unit;

- второй вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к первому выводу измерительного резистора, входящему в состав ЭУР;- the second terminal of the control circuit, intended for its connection to the first terminal of the measuring resistor, which is part of the EUR;

- третий вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к первому выводу управляющего резистора;- the third terminal of the control circuit, intended for its connection to the first terminal of the control resistor;

- четвёртый вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к второму выводу переменного управляющего резистора;- the fourth terminal of the control circuit, intended for its connection to the second terminal of the variable control resistor;

- пятый вывод схемы управления, предназначенный для её подсоединения к низкопотенциальному выводу ЭУР;- the fifth output of the control circuit, intended for its connection to the low-potential output of the power steering unit;

- шестой вывод схемы управления, являющийся её выходом и предназначенный для её подсоединения к управляющему входу активного элемента, входящего в состав ЭУР. - the sixth output of the control circuit, which is its output and is intended for its connection to the control input of the active element included in the EUR.

Известная схема управления содержит также операционный усилитель, опорный резистор, источник постоянного напряжения и неуправляемый генератор тока.The known control circuit also contains an operational amplifier, a reference resistor, a constant voltage source and an uncontrolled current generator.

При этом неинвертирующий вход операционного усилителя подсоединён к четвёртому выводу устройства управления и к первому выводу опорного резистора, второй вывод которого подсоединён к пятому выводу схемы управления. In this case, the non-inverting input of the operational amplifier is connected to the fourth terminal of the control device and to the first terminal of the reference resistor, the second terminal of which is connected to the fifth terminal of the control circuit.

Инвертирующий вход операционного усилителя подсоединён к второму выводу схемы управления.The inverting input of the operational amplifier is connected to the second pin of the control circuit.

Выход операционного усилителя подсоединён к шестому выводу схемы управления. The output of the operational amplifier is connected to the sixth pin of the control circuit.

Первый и третий выводы устройства управления соединены между собой и подсоединены к выходу неуправляемого генератора тока, вход которого подсоединён к положительному полюсу источника постоянного напряжения. The first and third terminals of the control device are interconnected and connected to the output of an uncontrolled current generator, the input of which is connected to the positive pole of a constant voltage source.

Недостатком известного технического решения является невозможность использования в качестве управляющего резистора цифровых потенциометров, имеющих заземлённый вывод (например, ISL90728WIE627Z-TK, TPL0401A-10DCKR, MCP4018T-103E/LT и многих других). The disadvantage of the known technical solution is the impossibility of using digital potentiometers with a grounded terminal (for example, ISL90728WIE627Z-TK, TPL0401A-10DCKR, MCP4018T-103E/LT and many others) as a control resistor.

Цифровые потенциометры не имеют ни активных элементов, ни измерительных резисторов, и, таким образом, не входят в предшествующий уровень техники.Digital potentiometers have neither active elements nor sense resistors, and are thus not part of the prior art.

Соответственно, в данной области техники существует потребность в устройстве управления ЭУР, которое позволяет точно устанавливать его сопротивление и при этом обеспечивать линейную (пропорциональную) зависимость сопротивления ЭУР от сопротивления управляющего переменного резистора (фоторезистора, терморезистора, цифрового потенциометра любой модификации, в тч имеющего заземлённый вывод, и т.п.).Accordingly, in this field of technology there is a need for an EUR control device that allows you to accurately set its resistance and at the same time ensure a linear (proportional) dependence of the EUR resistance on the resistance of the control variable resistor (photoresistor, thermistor, digital potentiometer of any modification, including one with a grounded terminal , and so on.).

Краткое описание изобретенияBrief description of the invention

Целью настоящего изобретения является преодоление недостатков известных решений и создание таких устройств управления электронно-управляемыми резисторами, которые обеспечивают точную установку требуемого (в том числе достаточно малого) значения сопротивления участка электрической цепи в широких пределах, при этом позволяя использовать различные виды переменных управляющих резисторов, включая цифровые потенциометры любой модификации, для упомянутой установки требуемого значения сопротивления при обеспечении линейной (пропорциональной) зависимости сопротивления ЭУР от сопротивления переменного управляющего резистора.The purpose of the present invention is to overcome the disadvantages of known solutions and to create such control devices for electronically controlled resistors that provide accurate setting of the required (including quite small) resistance value of an electrical circuit section within a wide range, while allowing the use of various types of variable control resistors, including digital potentiometers of any modification, for the mentioned setting of the required resistance value while ensuring a linear (proportional) dependence of the EUR resistance on the resistance of the variable control resistor.

Технический результат настоящего изобретения заключается в возможности применения цифровых потенциометров любой модификации в качестве переменного управляющего резистора для ЭУР, что расширяет арсенал технических средств, реализующих своё назначение в виде устройств управления ЭУР.The technical result of the present invention lies in the possibility of using digital potentiometers of any modification as a variable control resistor for the electric power steering system, which expands the arsenal of technical means that realize their purpose in the form of electric power steering control devices.

В нижеследующих описании и формуле, если говорится, что элемент «соединён» с другим элементом, то элемент может быть «непосредственно соединён» с другим элементом или «электрически соединён» через третий элемент.In the following description and formula, if an element is said to be “connected” to another element, then the element may be “directly connected” to the other element or “electrically connected” through a third element.

Кроме того, если иное не оговорено особо, термин «содержит» и его производные («содержащий», «содержащийся», «включающий в себя» и иные аналогичные термины) понимаются как включение указанных элементов, но не как исключение любых других элементов.In addition, unless otherwise specifically provided, the term “comprises” and its derivatives (“comprising,” “contained,” “including,” and other similar terms) are understood to include the specified elements and not to exclude any other elements.

С одной стороны, для достижения указанного технического результата устройство управления ЭУР (одна из реализаций которого изображена на рис. 2) может содержать: генератор тока, вырабатывающий выходной ток; усилитель, принимающий входное напряжение, пропорциональное выходному току, и подающий усиленное входное напряжение на первый вход сумматора; делитель напряжения, содержащий резистор смещения и опорный резистор, включённые последовательно между высокопотенциальным и низкопотенциальным выводами ЭУР; буферный каскад, принимающий выходной сигнал измерительного резистора, входящего в состав ЭУР, причём выходное напряжение буферного каскада подаётся на генератор тока и на второй вход сумматора, на выходе которого формируется суммарное напряжение. Кроме того, устройство управления ЭУР может содержать операционный усилитель, на первый вход которого поступает напряжение со средней точки делителя, на второй вход которого поступает суммарное напряжение, а на выходе формируется управляющее напряжение, поступающее на активный элемент ЭУР.On the one hand, to achieve the specified technical result, the EUR control device (one of the implementations of which is shown in Fig. 2) may contain: a current generator that generates an output current; an amplifier that receives an input voltage proportional to the output current and supplies the amplified input voltage to the first input of the adder; a voltage divider containing a bias resistor and a reference resistor connected in series between the high-potential and low-potential terminals of the power steering unit; a buffer cascade that receives the output signal of the measuring resistor included in the power steering unit, and the output voltage of the buffer cascade is supplied to the current generator and to the second input of the adder, at the output of which the total voltage is formed. In addition, the EUR control device may contain an operational amplifier, the first input of which receives voltage from the midpoint of the divider, the second input of which receives the total voltage, and the output generates a control voltage supplied to the active element of the EUR.

Дополнительно к сказанному, переменный управляющий резистор одним своим выводом подсоединён к низкопотенциальному выводу ЭУР, вторым своим выводом подсоединён к токовому выходу устройства управления, при этом входное напряжение устройства управления представляет собой напряжение на переменном резисторе. Дополнительно к сказанному, активный элемент ЭУР может представлять собой полевой МОП-транзистор. Дополнительно к сказанному, генератор тока представляет собой управляемый генератор тока. Дополнительно к сказанному, активный элемент и измерительный резистор, входящие в состав ЭУР, могут быть соединены последовательно.In addition to the above, the variable control resistor with one of its terminals is connected to the low-potential terminal of the EUR, and with its second terminal it is connected to the current output of the control device, while the input voltage of the control device is the voltage across the variable resistor. In addition to the above, the active element of the EUR can be a field-effect transistor. In addition to the above, the current generator is a controlled current generator. In addition to the above, the active element and the measuring resistor included in the EUR can be connected in series.

Дополнительно к сказанному, управляемый генератор тока (одна из реализаций которого изображена на рис. 3) может содержать второй операционный усилитель, принимающий выходное напряжение буферного каскада и напряжение, пропорциональное сопротивлению первого резистора управляемого генератора тока; первый транзистор, принимающий выходное напряжение второго операционного усилителя и выводящий задающий ток на первый резистор; второй резистор, включённый последовательно между источником напряжения и первым транзистором, при этом точка соединения второго резистора и первого транзистора подсоединена к первому входу третьего операционного усилителя; третий резистор, включённый последовательно между источником напряжения и вторым транзистором, при этом точка соединения третьего резистора и второго транзистора подсоединена ко второму входу третьего операционного усилителя; второй транзистор, принимающий выходное напряжение третьего операционного усилителя и подающий управляемый ток на выход управляемого генератора тока.In addition to the above, a controlled current generator (one implementation of which is shown in Fig. 3) may contain a second operational amplifier that receives the output voltage of the buffer stage and a voltage proportional to the resistance of the first resistor of the controlled current generator; a first transistor receiving an output voltage of the second operational amplifier and outputting a driving current to the first resistor; a second resistor connected in series between the voltage source and the first transistor, wherein the connection point of the second resistor and the first transistor is connected to the first input of the third operational amplifier; a third resistor connected in series between the voltage source and the second transistor, wherein the connection point of the third resistor and the second transistor is connected to the second input of the third operational amplifier; a second transistor that receives the output voltage of the third operational amplifier and supplies a controlled current to the output of the controlled current generator.

С другой стороны, ЭУР, содержащий вышеописанное устройство управления, может содержать: генератор тока, вырабатывающий выходной ток; усилитель, принимающий входное напряжение, пропорциональное выходному току и величине сопротивления переменного управляющего резистора, и подающий усиленное входное напряжение на первый вход сумматора; делитель напряжения, содержащий резистор смещения и опорный резистор, включённые последовательно между высокопотенциальным и низкопотенциальным выводами ЭУР; активный элемент и измерительный резистор, включённые последовательно между высокопотенциальным и низкопотенциальным выводами ЭУР; буферный каскад, принимающий выходной сигнал измерительного резистора, входящего в состав ЭУР, причём выходное напряжение буферного каскада подаётся на генератор тока и на второй вход сумматора, на выходе которого формируется суммарное напряжение. Кроме того, устройство управления ЭУР может содержать операционный усилитель, на первый вход которого поступает напряжение со средней точки делителя, на второй вход которого поступает суммарное напряжение, а на выходе формируется управляющее напряжение, поступающее на активный элемент ЭУР.On the other hand, the EUR containing the above-described control device may contain: a current generator generating an output current; an amplifier that receives an input voltage proportional to the output current and the resistance value of the variable control resistor, and supplies the amplified input voltage to the first input of the adder; a voltage divider containing a bias resistor and a reference resistor connected in series between the high-potential and low-potential terminals of the power steering unit; an active element and a measuring resistor connected in series between the high-potential and low-potential terminals of the power steering unit; a buffer cascade that receives the output signal of the measuring resistor included in the power steering unit, and the output voltage of the buffer cascade is supplied to the current generator and to the second input of the adder, at the output of which the total voltage is formed. In addition, the EUR control device may contain an operational amplifier, the first input of which receives voltage from the midpoint of the divider, the second input of which receives the total voltage, and the output generates a control voltage supplied to the active element of the EUR.

Дополнительно к сказанному, переменный управляющий резистор одним своим выводом подсоединён к низкопотенциальному выводу ЭУР, вторым своим выводом подсоединён к токовому выходу устройства управления, при этом входное напряжение устройства управления представляет собой напряжение на переменном резисторе. Дополнительно к сказанному, активный элемент ЭУР может представлять собой полевой МОП-транзистор. Дополнительно к сказанному, генератор тока представляет собой управляемый генератор тока.In addition to the above, the variable control resistor with one of its terminals is connected to the low-potential terminal of the EUR, and with its second terminal it is connected to the current output of the control device, while the input voltage of the control device is the voltage across the variable resistor. In addition to the above, the active element of the EUR can be a field-effect transistor. In addition to the above, the current generator is a controlled current generator.

Дополнительно к сказанному, управляемый генератор тока может содержать второй операционный усилитель, принимающий выходное напряжение буферного каскада и напряжение, пропорциональное сопротивлению первого резистора управляемого генератора тока; первый транзистор, принимающий выходное напряжение второго операционного усилителя и выводящий задающий ток на первый резистор; второй резистор, включённый последовательно между источником напряжения и первым транзистором, при этом точка соединения второго резистора и первого транзистора подсоединена к первому входу третьего операционного усилителя; третий резистор, включённый последовательно между источником напряжения и вторым транзистором, при этом точка соединения третьего резистора и второго транзистора подсоединена ко второму входу третьего операционного усилителя; второй транзистор, принимающий выходное напряжение третьего операционного усилителя и подающий управляемый ток на выход управляемого генератора тока.In addition to the above, the controlled current generator may comprise a second operational amplifier that receives the output voltage of the buffer stage and a voltage proportional to the resistance of the first resistor of the controlled current generator; a first transistor receiving an output voltage of the second operational amplifier and outputting a driving current to the first resistor; a second resistor connected in series between the voltage source and the first transistor, wherein the connection point of the second resistor and the first transistor is connected to the first input of the third operational amplifier; a third resistor connected in series between the voltage source and the second transistor, wherein the connection point of the third resistor and the second transistor is connected to the second input of the third operational amplifier; a second transistor that receives the output voltage of the third operational amplifier and supplies a controlled current to the output of the controlled current generator.

Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут изложены в нижеследующем описании, частично будут очевидны из этого описания или могут быть изучены при практическом использовании изобретения. Преимущества изобретения будут реализованы и достигнуты за счет структуры, конкретно указанной в описании и формуле изобретения, а также на прилагаемых чертежах. Additional features and advantages of the present invention will be set forth in the description that follows, will be apparent in part from the description, or may be learned by practice of the invention. The advantages of the invention will be realized and achieved by the structure specifically indicated in the description and claims, as well as in the accompanying drawings.

Следует понимать, что как предшествующее общее описание, так и последующее подробное описание являются иллюстративными и пояснительными и предназначены для дополнительного объяснения заявленного изобретения. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are illustrative and explanatory and are intended to further explain the claimed invention.

Краткое описание прилагаемых чертежейBrief description of the attached drawings

Прилагаемые чертежи, которые представлены для углубления понимания заявляемого изобретения, включены в данное описание и составляют его часть, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов действия заявляемого изобретения. The accompanying drawings, which are presented to further the understanding of the claimed invention, are included in this specification and constitute a part thereof, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of operation of the claimed invention.

На чертежах:On the drawings:

На рис.1 представлена схема устройства-прототипа (Prior art).Figure 1 shows a diagram of the prototype device (Prior art).

На рис.2 представлен один из возможных вариантов реализации устройства управления активным элементом ЭУР при управляющем воздействии в виде изменяющегося сопротивления переменного резистора (например, механического потенциометра, фоторезистора, терморезистора, цифрового потенциометра и т.п.).Figure 2 shows one of the possible options for implementing a control device for the active element of the EUR under control action in the form of changing resistance of a variable resistor (for example, a mechanical potentiometer, photoresistor, thermistor, digital potentiometer, etc.).

На рис.3 представлен один из возможных вариантов реализации управляемого генератора тока, входящего в состав устройства управления.Figure 3 shows one of the possible implementation options for a controlled current generator included in the control device.

На рис.4 показаны экспериментальные результаты макетирования устройства. Figure 4 shows the experimental results of device prototyping.

Подробное описание осуществления изобретенияDetailed Description of the Invention

Далее будут детально рассмотрены особенности реализации заявляемого изобретения, иллюстрируемые приложенными чертежами.Next, the features of the implementation of the claimed invention will be discussed in detail, illustrated by the attached drawings.

Для того, чтобы достичь вышеуказанного технического результата, предложенное устройство включает в себя (см. рис.2, который иллюстрирует примерный вариант осуществления устройства управления 220 для электронно-управляемого резистора 222) следующие элементы и их связи: In order to achieve the above technical result, the proposed device includes (see Fig. 2, which illustrates an exemplary embodiment of the control device 220 for an electronically controlled resistor 222) the following elements and their connections:

- первый вывод 1 устройства управления 220, предназначенный для его подсоединения к первому выводу переменного управляющего резистора Rc;- the first terminal 1 of the control device 220, intended for its connection to the first terminal of the variable control resistor Rc;

- второй вывод 2 устройства управления 220, предназначенный для его подсоединения к первому выводу измерительного резистора Rsense, входящему в состав ЭУР 222;- the second terminal 2 of the control device 220, intended for its connection to the first terminal of the measuring resistor Rsense, which is part of the EUR 222;

- третий вывод 3 устройства управления 220, предназначенный для его подсоединения к управляющему выводу активного элемента 224, входящего в состав ЭУР 222;- the third terminal 3 of the control device 220, intended for its connection to the control terminal of the active element 224, which is part of the EUR 222;

- четвёртый вывод 4 устройства управления 220, предназначенный для его подсоединения к второму выводу переменного управляющего резистора Rc; - the fourth terminal 4 of the control device 220, intended for its connection to the second terminal of the variable control resistor Rc;

- пятый вывод 5 устройства управления 220, предназначенный для его подсоединения к низкопотенциальному выводу 12 ЭУР 222;- the fifth terminal 5 of the control device 220, intended for its connection to the low-potential terminal 12 of the EUR 222;

- шестой вывод 6 устройства управления 220, предназначенный для его подсоединения к высокопотенциальному выводу 10 ЭУР 222- the sixth terminal 6 of the control device 220, intended for its connection to the high-potential terminal 10 of the EUR 222

- операционный усилитель 208;- operational amplifier 208;

- опорный резистор Rref; а также- reference resistor R ref ; and

- источник постоянного напряжения 214 (например, батарея), причём неинвертирующий вход операционного усилителя 208 подсоединён к первому выводу опорного резистора Rref, второй вывод которого подсоединён к пятому выводу 5 устройства управления 220, а выход операционного усилителя 208 подсоединён к третьему выводу 3 устройства управления 220.- a constant voltage source 214 (for example, a battery), with the non-inverting input of the operational amplifier 208 connected to the first terminal of the reference resistor R ref , the second terminal of which is connected to the fifth terminal 5 of the control device 220, and the output of the operational amplifier 208 is connected to the third terminal 3 of the control device 220.

Устройство управления 220 дополнительно снабжено:The control device 220 is additionally equipped with:

- резистором смещения Rbias; - bias resistor R bias ;

- усилителем 204; - amplifier 204;

- сумматором 206;- adder 206;

- буферным каскадом 210; а также - buffer cascade 210; and

- управляемым генератором тока 212, - controlled current generator 212,

при этом wherein

- первый вывод резистора смещения Rbias, подсоединён к шестому выводу 6 устройства 220, а второй вывод резистора смещения Rbias подсоединён к неинвертирующему входу операционного усилителя 208,- the first pin of the bias resistor R bias is connected to the sixth pin 6 of device 220, and the second pin of the bias resistor R bias is connected to the non-inverting input of the operational amplifier 208,

- вход усилителя 204 подсоединён к первому выводу 1 устройства, а выход усилителя 204 подсоединён к первому входу сумматора 206, выход которого подсоединён к инвертирующему входу операционного усилителя 208,- the input of the amplifier 204 is connected to the first pin 1 of the device, and the output of the amplifier 204 is connected to the first input of the adder 206, the output of which is connected to the inverting input of the operational amplifier 208,

- второй вывод 2 устройства подсоединён к входу буферного каскада 210, выход которого подсоединён и к второму входу сумматора 206, и к управляющему входу 24 управляемого генератора тока 212,- the second output 2 of the device is connected to the input of the buffer stage 210, the output of which is connected to both the second input of the adder 206 and the control input 24 of the controlled current generator 212,

- вход питания 22 упомянутого управляемого генератора тока 212 подсоединён к положительному выводу источника питания постоянного тока 214, отрицательный вывод которого подсоединён к общему проводу,- power input 22 of said controlled current generator 212 is connected to the positive terminal of the DC power supply 214, the negative terminal of which is connected to the common wire,

а также and

- выход 26 упомянутого управляемого генератора тока 212 подсоединён к упомянутому первому выводу 1 устройства, предназначенному для подачи через него управляющего воздействия в виде изменяющегося сопротивления переменного управляющего резистора Rc.- output 26 of the mentioned controlled current generator 212 is connected to the mentioned first terminal 1 of the device, designed to supply through it a control action in the form of a changing resistance of the variable control resistor R c .

Введение резистора смещения Rbias, усилителя 204, сумматора 206, буферного каскада 210 и управляемого генератора тока 212 с соответствующими подсоединениями, согласно предлагаемому техническому решению, позволяет, в процессе преобразования напряжения U1, поступающего с высокопотенциального вывода 10 ЭУР 222, создать на неинвертирующем входе операционного усилителя 208 потенциал:The introduction of a bias resistor R bias , an amplifier 204, an adder 206, a buffer stage 210 and a controlled current generator 212 with corresponding connections, according to the proposed technical solution, allows, in the process of converting the voltage U 1 coming from the high-potential pin 10 of the EUR 222, to create at the non-inverting input operational amplifier 208 potential:

U1’ = U1 * Rref /( Rref + Rbias), (1)U 1 ' = U 1 * R ref /( R ref + R bias ), (1)

где Rbias - величина сопротивления упомянутого резистора смещения, where Rbias is the resistance value of the mentioned bias resistor,

Rref - значение сопротивления опорного резистора.Rref - value of the resistance of the reference resistor.

В то же время, на инвертирующий вход операционного усилителя 208 поступает суммарный сигнал S, слагаемые которого формируются следующим образом:At the same time, the inverting input of the operational amplifier 208 receives the sum signal S, the terms of which are formed as follows:

Первое слагаемое, S1, поступает на первый вход сумматора 206 с первого вывода 1 заявляемого устройства 220 через усилитель 204 с коэффициентом усиления К' и представляет собой усиленное падение напряжения на переменном управляющем резисторе Rс, созданное током Icg управляемого генератора тока 212, т.е.The first term, S 1 , is supplied to the first input of the adder 206 from the first output 1 of the inventive device 220 through an amplifier 204 with a gain K' and represents an amplified voltage drop across the variable control resistor R c created by the current Icg of the controlled current generator 212, i.e. e.

S1 = К' * Icg* Rс. (2)S 1 = K' * Icg* R s . (2)

Второе слагаемое, S2, поступает на второй вход сумматора 206 с второго вывода 2 заявляемого устройства через буферный каскад 210 с единичным коэффициентом передачи и представляет собой напряжение U2 с измерительного резистора Rsense, входящего в состав ЭУР 222, управляемого предлагаемым устройством 220. The second term, S 2 , is supplied to the second input of the adder 206 from the second output 2 of the proposed device through a buffer stage 210 with a unity transfer coefficient and represents the voltage U 2 from the measuring resistor R sense , which is part of the EUR 222, controlled by the proposed device 220.

Это напряжение определяется формулой: This voltage is determined by the formula:

U 2 = I0 * R sense , (3)U 2 = I 0 * R sense , (3)

где Rsense – номинал измерительного резистора, который может быть выбран таким малым, как это только возможно с точки зрения технической реализации,where R sense is the value of the measuring resistor, which can be chosen as small as possible from the point of view of technical implementation,

I0 - величина тока, который протекает через электронно-управляемый резистор 222 и задаётся активным элементом 224, входящим в состав ЭУР 222. I 0 is the magnitude of the current that flows through the electronically controlled resistor 222 and is set by the active element 224, which is part of the power steering unit 222.

Следовательно, Hence,

S2 = U2 = I0 * Rsense. (4) S 2 = U 2 = I 0 * R sense . (4)

А величина суммарного сигнала S на инвертирующем входе операционного усилителя 208 получается равной:And the value of the total signal S at the inverting input of the operational amplifier 208 is equal to:

S = S1 + S2 = К’ * Icg* Rс + I0 * Rsense. (5) S=S1+ S2= K’ * Icg* RWith +I0 *Rsense. (5)

Учтём теперь, что ток Icg управляемого генератора тока 212 зависит от напряжения U2, поступающего на управляющий вход 24 управляемого генератора тока с выхода буферного каскада 210, т. е. Let us now take into account that the current Icg of the controlled current generator 212 depends on the voltage U 2 supplied to the control input 24 of the controlled current generator from the output of the buffer stage 210, i.e.

Icg= U2 *Gcg = I0 * Rsense * Gcg, (6) Icg=U2*Gcg =I0 *Rsense * Gcg, (6)

где Gcg - коэффициент преобразования управляющего напряжения U2 в ток, имеющий размерность проводимости. where Gcg is the conversion coefficient of the control voltage U 2 into a current having the dimension of conductivity.

Следовательно, на основании формул (5) и (6), получаем, что:Therefore, based on formulas (5) and (6), we obtain that:

S= К' * I0 * Rsense * Gcg * Rс +I0 * Rsense = I0* Rsense *(1+ К' * Rс * Gcg). (7) S=K' *I0 *Rsense *Gcg*RWith +I0 *Rsense =I0*Rsense *(1+ K' *RWith *Gcg). (7)

Разница между U1' и S c выхода операционного усилителя 208 подаётся в виде управляющего сигнала Ucontr (Ucontr = U1' - S) на третий вывод 3 схемы управления 220, предназначенный для её подсоединения к управляющему выводу активного элемента 224, входящего в состав ЭУР 222, т.е. на выход заявляемого устройства. Благодаря большому коэффициенту усиления в цепи обратной связи (операционный усилитель 208 - активный элемент 224 ЭУР - измерительный резистор Rsense - буферный каскад 210 - сумматор 206 - операционный усилитель 208), с достаточной для практики точностью выполняется соотношение U1'≈ S.The difference between U 1 ' and S from the output of the operational amplifier 208 is supplied in the form of a control signal U contr (U contr = U 1 ' - S) to the third pin 3 of the control circuit 220, intended for its connection to the control pin of the active element 224 included in composition of EUR 222, i.e. to the output of the proposed device. Due to the large gain in the feedback circuit (operational amplifier 208 - active element 224 EUR - measuring resistor Rsense - buffer stage 210 - adder 206 - operational amplifier 208), the relation U 1 '≈ S is satisfied with sufficient accuracy for practice.

Следовательно, см. (1) и (7):Therefore, see (1) and (7):

U1 * Rref /( Rref + Rbias) = I0 * Rsense *(1+ К' * Rс * Gcg) . (8) U1*Rref /( Rref + Rbias) = I0 *Rsense *(1+ K' *RWith *Gcg) . (8)

Откуда сразу же следует, что R0 - сопротивление ЭУР между высокопотенциальным выводом 10 и низкопотенциальным выводом 12 - равно: It immediately follows that R 0 - the resistance of the electric power steering between the high-potential terminal 10 and the low-potential terminal 12 - is equal to:

R0 = U1 / I0 = Rsense *(1+ К' * Rс * Gcg) /(1+ Rbias / Rref ). (9) R0 = U1 / I0 = Rsense *(1+ K' *RWith * Gcg) /(1+ Rbias /Rref). (9)

Из формулы (9) видно, что сопротивление ЭУР согласно предлагаемому техническому решению прямо пропорционально величине сопротивления измерительного резистора Rsense, а также пропорционально величине управляющего воздействия, которое соответствует сопротивлению переменного управляющего резистора Rc (например, цифрового потенциометра).From formula (9) it is clear that the resistance of the power steering according to the proposed technical solution is directly proportional to the resistance value of the measuring resistor Rsense, as well as proportional to the value of the control action, which corresponds to the resistance of the variable control resistor Rc (for example, a digital potentiometer).

Из формулы (9) также следует возможность получения малых и сверхмалых значений RО при малых значениях Rsense, при одновременном выполнении соотношений: From formula (9) it also follows that it is possible to obtain small and ultra-small values of R O at small values of R sense , while simultaneously fulfilling the following relations:

Rc * (K' * Gcg) << 1 и Rbias ≈ R ref. (10) R c * (K' * Gcg) << 1 and R bias ≈ R ref . (10)

В качестве переменного управляющего резистора Rc, так же как, и в прототипе, могут быть использованы механический потенциометр, фоторезистор или терморезистор. As a variable control resistor R c , just like in the prototype, a mechanical potentiometer, photoresistor or thermistor can be used.

В отличие от прототипа, имеется возможность применения цифровых потенциометров любой модификации, в том числе имеющих заземлённый вывод, в качестве переменного управляющего резистора ЭУР, что позволяет достичь указанный выше технический результат.Unlike the prototype, it is possible to use digital potentiometers of any modification, including those with a grounded terminal, as a variable control resistor of the power steering unit, which makes it possible to achieve the above technical result.

Предлагаемое устройство управления электронно-управляемым резистором согласно рис.2 работает следующим образом. The proposed control device for an electronically controlled resistor according to Fig. 2 operates as follows.

При изменении управляющего воздействия, соответствующего изменению величины сопротивления переменного управляющего резистора Rc (например, цифрового потенциометра), напряжение URc передаётся с этого резистора через усилитель 204, имеющий коэффициент передачи К', и поступает на первый вход сумматора 206 в виде первого слагаемого S1 = К'*URc. На второй вход сумматора 206 через буферный каскад 210 поступает второе слагаемое S2 в виде напряжения U2 с измерительного резистора Rsense, входящего в состав ЭУР 222. Указанное напряжение определяется формулой (3), то есть U2 = I0 * Rsense, поэтому и S2 = I0 * Rsense (см. формулу (4)),When the control action changes, corresponding to a change in the resistance value of the variable control resistor R c (for example, a digital potentiometer), the voltage U Rc is transmitted from this resistor through the amplifier 204, which has a transmission coefficient K', and is supplied to the first input of the adder 206 in the form of the first term S 1 = K'*U Rc . The second input of the adder 206 through the buffer stage 210 receives the second term S 2 in the form of voltage U 2 from the measuring resistor R sense , which is part of the EUR 222. The specified voltage is determined by formula (3), that is, U 2 = I 0 * Rsense, therefore and S 2 = I 0 * Rsense (see formula (4)),

где Rsense – номинал измерительного резистора, который может быть выбран таким малым, как это только возможно с точки зрения технической реализации.where Rsense is the value of the measuring resistor, which can be chosen as small as possible from the point of view of technical implementation.

Значение напряжения U2, как указано выше, равно падению напряжения на измерительном резисторе Rsense, созданному током I0, протекающим через ЭУР 222. Фактически ток I0 протекает по цепи: высокопотенциальный вывод 10 ЭУР 222 - активный элемент 224 - последовательно соединённый с ним измерительный резистор Rsense - низкопотенциальный вывод 12 ЭУР 222 (благодаря наличию разности потенциалов U1 между высокопотенциальным 10 и низкопотенциальным 12 выводами ЭУР 222).The voltage value U 2 , as indicated above, is equal to the voltage drop across the measuring resistor R sense created by the current I 0 flowing through the EUR 222. In fact, the current I 0 flows through the circuit: high-potential pin 10 of the EUR 222 - active element 224 - connected in series with it measuring resistor R sense - low-potential terminal 12 of the EUR 222 (due to the presence of a potential difference U 1 between the high-potential 10 and low-potential 12 terminals of the EUR 222).

Таким образом, в результате суммирования напряжений К'*URc and U2 , т.е. Thus, as a result of summing the voltages K'*U Rc and U 2 , i.e.

К'*URc = S1 и U2 = S2 = I0 * Rsense,K'*URc= S1 and U2 =S2= I0 * Rense,

на выходе сумматора 206 формируется промежуточный сигнал: An intermediate signal is generated at the output of adder 206:

S = S1 + S2 = К'* URc + I0 * Rsense, (11) S = S1+S2 = K'*URc+I0 *Rsense, (eleven)

который поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 208. which is supplied to the inverting input of operational amplifier 208.

В то же время с шестого вывода 6 устройства 220 через делитель, образованный резистором смещения Rbias и опорным резистором Rref, на неинвертирующий вход операционного усилителя 208 поступает потенциал U1', равный (см. формулу (1)): U1' = U1 /( 1+ Rbias / Rref).At the same time, from the sixth pin 6 of device 220, through a divider formed by the bias resistor R bias and the reference resistor R ref , a potential U 1 ' equal to (see formula (1)) is supplied to the non-inverting input of the operational amplifier 208, equal to (see formula (1)): U 1 ' = U 1 /( 1+ R bias / R ref ).

С выхода операционного усилителя 208 на третий вывод 3 заявляемого устройства 220, предназначенный для его подсоединения к управляющему выводу активного элемента 224, входящего в состав электронно-управляемого резистора 222, т.е. на выход заявляемого устройства, поступает разность величин S и U1' в виде управляющего напряжения Ucontr (Ucontr = U1' - S). С третьего вывода 3 заявляемого устройства 220 управляющее напряжение Ucontr подаётся на управляющий вывод активного элемента 224.From the output of the operational amplifier 208 to the third pin 3 of the inventive device 220, intended for its connection to the control terminal of the active element 224, which is part of the electronically controlled resistor 222, i.e. the output of the inventive device receives the difference between the values of S and U 1 ' in the form of control voltage U contr (U contr = U 1 ' - S). From the third pin 3 of the inventive device 220, the control voltage U contr is supplied to the control pin of the active element 224.

При этом, если величина промежуточного сигнала S на инвертирующем входе операционного усилителя 208 больше, чем величина напряжения U1', то напряжение Ucontr на управляющем выводе активного элемента 224 призакрывает активный элемент 224, ток I0 через него уменьшается, в результате уменьшается напряжение U2, которое через буферный каскад 210 поступает на второй вход сумматора 206 в виде второго слагаемого. S2 = I0* Rsense, см. формулу (4). Кроме того, напряжение U2 поступает на управляющий вход 24 управляемого генератора тока 212 и уменьшает его ток Icg в соответствии с формулой (6): Icg= U2 *Gcg = I0 * Rsense * Gcg, Moreover, if the value of the intermediate signal S at the inverting input of the operational amplifier 208 is greater than the voltage value U1', then the voltage Ucontrat the control terminal of the active element 224 closes the active element 224, current I0 decreases through it, resulting in a decrease in voltage U2, which through the buffer stage 210 is supplied to the second input of the adder 206 in the form of the second term. S2 = I0* Rsense, see formula (4). In addition, voltage U2 arrives at the control input 24 of the controlled current generator 212 and reduces its current Icg in accordance with formula (6): Icg= U2*Gcg = I0 *Rsense*Gcg,

где Gcg – коэффициент преобразования управляющего напряжения U2 в ток, имеющий размерность проводимости.where Gcg is the conversion coefficient of control voltage U 2 into current, which has the dimension of conductivity.

Уменьшение тока Icg управляемого генератора тока 212 приводит к уменьшению падения напряжения на переменном управляющем резисторе Rc (например, на цифровом потенциометре), в результате, после усиления в К' раз в усилителе 204, уменьшается и первое слагаемое S1 на первом входе сумматора 206, которое имеет вид (на основе формул (2) и (6)) : Decrease current Icg controlled current generator 212 leads to a decrease in the voltage drop across the variable control resistor Rc (for example, on a digital potentiometer), as a result, after amplification by K' times in the amplifier 204, the first term S also decreases1at the first input of the adder 206, which has the form (based on formulas (2) and (6)):

S1 = К' * Icg* Rс = I0 * Rsense * Gcg* К' * Rс. (12) S 1 = K' * Icg* Rc = I 0 * Rsense * Gcg* K' * Rc. (12)

В результате суммирования слагаемых S1 и S2 в сумматоре 206, на его выходе формируется промежуточный сигнал (см. формулу (7)): S = I0* Rsense *(1+ К' * Rс * Gcg) , который уменьшается в силу ранее описанного уменьшения тока I0.As a result of summing the terms S1and S2in adder 206, an intermediate signal is generated at its output (see formula (7)): S = I0*Rsense *(1+ K' *RWith * Gcg), which decreases due to the previously described decrease in current I0.

И в силу большого коэффициента усиления операционного усилителя 208 этот процесс будет происходить до тех пор, пока промежуточный сигнал S на инвертирующем входе операционного усилителя 208 не станет равным величине U1' на неинвертирующем входе операционного усилителя 208.And due to the large gain of the operational amplifier 208, this process will occur until the intermediate signal S at the inverting input of the operational amplifier 208 will not be equal to the value of U1' at the non-inverting input of op-amp 208.

С другой стороны, если величина промежуточного сигнала S на выходе сумматора 206 меньше, чем величина напряжения U1', то напряжение Ucontr на управляющем выводе активного элемента 224 приоткрывает активный элемент 224, ток I0 через него увеличивается, в результате увеличивается напряжение U2, которое через буферный каскад 210 поступает на второй вход сумматора 206 в виде второго слагаемого S2 = I0 * Rsense, см. формулу (4). Кроме того, напряжение U2 поступает на управляющий вход 24 управляемого генератора 212 тока и увеличивает его ток Icg в соответствии с формулой (6): On the other hand, if the magnitude of the intermediate signal S at the output of the adder 206 is less than the magnitude of the voltage U1', then the voltage Ucontrat the control terminal of the active element 224 slightly opens the active element 224, current I0 increases through it, resulting in an increase in voltage U2, which through the buffer stage 210 is supplied to the second input of the adder 206 in the form of the second term S2= I0 *Rsense, see formula (4). In addition, voltage U2 is supplied to the control input 24 of the controlled current generator 212 and increases its current Icg in accordance with formula (6):

Icg= U2 *Gcg = I0 * Rsense * Gcg, Icg= U 2 *Gcg = I 0 * Rsense * Gcg,

При этом возрастает также первое слагаемое: S1 = I0 * Rsense * Gcg* К' * Rс (согласно формуле (12)). In this case, the first term also increases: S 1 = I 0 * Rsense * Gcg* К' * Rс (according to formula (12)) .

В результате суммирования двух возрастающих слагаемых S1 и S2 в сумматоре 206 на его выходе формируется промежуточный сигнал S, описываемый формулой (7), который увеличивается в силу ранее описанного увеличения тока I0.As a result of the summation of two increasing terms S 1 and S 2 in the adder 206, an intermediate signal S is formed at its output, described by formula (7), which increases due to the previously described increase in current I 0 .

И в силу большого коэффициента усиления усилителя 208 этот процесс будет происходить до тех пор, пока промежуточный сигнал S на инвертирующем входе операционного усилителя 208 снова не станет равным величине U1' на неинвертирующем входе операционного усилителя 208, т.е. S = U1'.And due to the large gain of amplifier 208, this process will occur until the intermediate signal S at the inverting input of the operational amplifier 208 will not again become equal to the value of U1' at the non-inverting input of the operational amplifier 208, i.e. S=U1'.

Таким образом, благодаря наличию глубокой обратной связи, охватывающей операционный усилитель 208 – активный элемент 224 ЭУР 222 – измерительный резистор Rsense – буферный каскад 210 – сумматор 206 – операционный усилитель 208 в предлагаемом техническом решении с достаточной для практики точностью всегда будет выполняться соотношение S = U1'. Thus, due to the presence of deep feedback covering the operational amplifier 208 - active element 224 EUR 222 - measuring resistor R sense - buffer stage 210 - adder 206 - operational amplifier 208 in the proposed technical solution, the relation S = will always be satisfied with sufficient accuracy for practice U 1 '.

Или, подставляя соответствующие значения из (1) и (11), опять получаем формулу (8): Or, substituting the corresponding values from (1) and (11), we again obtain formula (8):

U1 * Rref /( Rref + Rbias) = I0* Rsense *(1+ К' * Rс * Gcg) U 1 * Rref /( Rref + Rbias) = I 0 * Rsense *(1+ K' * Rс * Gcg)

Соотношение (8) устойчиво выполняется при воздействии различных дестабилизирующих факторов, в том числе при изменении температуры в широких пределах, что обеспечивается глубиной упомянутой обратной связи. Relation (8) is stably satisfied under the influence of various destabilizing factors, including temperature changes over a wide range, which is ensured by the depth of the mentioned feedback.

Примем теперь во внимание, что величина сопротивления R0 между высокопотенциальным выводом 10 ЭУР 222 и его низкопотенциальным выводом 12 равна частному от деления напряжения U1 на ток I0, протекающий по цепи: высокопотенциальный вывод 10 ЭУР 222 - активный элемент 224 - последовательно соединённый с ним измерительный резистор Rsense - низкопотенциальный вывод 12 ЭУР 222 т.е. Let us now take into account that the value of resistance R 0 between the high-potential terminal 10 of the EUR 222 and its low-potential terminal 12 is equal to the quotient of voltage U 1 divided by the current I 0 flowing through the circuit: high-potential terminal 10 of the EUR 222 - active element 224 - connected in series with it is the measuring resistor R sense - low-potential terminal 12 EUR 222 i.e.

R0 = U1 / I0. (13) R 0 = U 1 / I 0 . (13)

Из соотношений (8) и (13) получаем величину сопротивления между высокопотенциальным выводом ЭУР 222 и его низкопотенциальным выводом:From relations (8) and (13) we obtain the resistance value between the high-potential output of the EUR 222 and its low-potential output:

R0 = U1 / I0 = Rsense *(1+ К' * Rс * Gcg) /(1+ Rbias / Rref ),R0 =U1 /I0 = Rsense *(1+ K' *RWith * Gcg) /(1+ Rbias/Rref),

что соответствует формуле (9).which corresponds to formula (9).

Таким образом, доказано, что путём формирования промежуточного сигнала на выходе сумматора 206 в виде (7): S= I0* Rsense *(1+ К' * Rс * Gcg),Thus, it has been proven that by generating an intermediate signal at the output of the adder 206 in the form (7): S= I0*Rsense *(1+ K' *RWith *Gcg),

дальнейшей подачи этого сигнала на второй (инвертирующий) вход операционного усилителя 208, подачи на первый (неинвертирующий) вход операционного усилителя потенциала (см. формулу 1), равного U1' = U1 /(1+ Rbias/Rref), и обеспечения равенства S = U1' за счёт вышеописанной глубокой обратной связи, величина R0 сопротивления ЭУР 222 в предлагаемом техническом решении прямо пропорциональна величине сопротивления измерительного резистора Rsense, а также пропорциональна величине управляющего воздействия, которое соответствует значению сопротивления переменного управляющего резистора Rc (например, цифрового потенциометра).further supplying this signal to the second (inverting) input of the operational amplifier 208, applying to the first (non-inverting) input of the operational amplifier a potential (see formula 1) equal to U1' = U1/(1+ Rbias/Rref), and ensuring equality S = U1' due to the deep feedback described above, the value of R0resistance of EUR 222 in the proposed technical solution is directly proportional to the resistance value of the measuring resistor Rsense, and is also proportional to the value control action, which corresponds to the resistance value of the variable control resistor Rc (eg digital potentiometer).

Из соотношения (9) следует возможность получения малых и сверхмалых значений RО при достаточно большом токе I0, который обеспечивается активным элементом 224. Таким образом, для управления сопротивлением участка электрической цепи используют управляющее воздействие, соответствующее значению изменяющегося сопротивления Rс (например, цифрового потенциометра), и при этом сопротивление ЭУР 222 пропорционально величине управляющего воздействия, которое соответствует значению сопротивления переменного управляющего резистора Rc (например, цифрового потенциометра). From relation (9) it follows that it is possible to obtain small and ultra-small values of R O with a sufficiently large current I 0 , which is provided by the active element 224. Thus, to control the resistance of a section of the electrical circuit, a control action corresponding to the value of the changing resistance Rc is used (for example, a digital potentiometer ), and the resistance of the EUR 222 is proportional to the magnitude of the control action, which corresponds to the resistance value of the variable control resistor R c (for example, a digital potentiometer).

На рис. 3 обозначены следующие элементы управляемого генератора тока 212: In Fig. 3 indicates the following elements of the controlled current generator 212:

- 302 - второй операционный усилитель; - 302 - second operational amplifier;

- 303 - третий операционный усилитель; - 303 - third operational amplifier;

- 311 - первый полевой МОП-транзистор; - 311 - first MOSFET;

- 312 - второй полевой МОП-транзистор; - 312 - second field-effect transistor;

- Rcg1 - первый резистор управляемого генератора 212 тока; - Rcg1 is the first resistor of the controlled current generator 212;

- Rcg2 - второй резистор управляемого генератора 212 тока; - Rcg2 - second resistor of the controlled current generator 212;

- Rcg3 - третий резистор управляемого генератора 212 тока; - Rcg3 - third resistor of the controlled current generator 212;

Управляемый генератор тока 212 согласно рис. 3 работает следующим образом.Controlled current generator 212 according to Fig. 3 works as follows.

Сигнал S2, который является управляющим сигналом для управляемого генератора тока 212, поступает на его вход управления 24 и далее на неинвертирующий вход (+) второго операционного усилителя 302, выход которого подсоединён к затвору первого полевого МОП-транзистора 311. Исток первого полевого МОП-транзистора 311 подсоединён к инвертирующему входу (-) второго операционного усилителя 302 и к первому выводу первого резистора Rcg1 управляемого генератора тока 212, второй вывод 28 первого резистора Rcg1 подсоединён к низкопотенциальному выводу 12 ЭУР 222 (см. также рис.2). По цепи сток-исток первого полевого МОП-транзистора 311 протекает ток Icg1, который создаёт на первом резисторе Rcg1 управляемого генератора тока 212 падение напряжения:The signal S 2 , which is the control signal for the controlled current generator 212, is supplied to its control input 24 and then to the non-inverting input (+) of the second operational amplifier 302, the output of which is connected to the gate of the first MOSFET 311. The source of the first MOSFET is - transistor 311 is connected to the inverting input (-) of the second operational amplifier 302 and to the first terminal of the first resistor Rcg1 of the controlled current generator 212, the second terminal 28 of the first resistor Rcg1 is connected to the low-potential terminal 12 of the EUR 222 (see also Fig. 2). A current Icg1 flows through the drain-source circuit of the first MOSFET 311, which creates a voltage drop across the first resistor Rcg1 of the controlled current generator 212:

U cg1 = Icg1* Rcg1. (14) U cg1 = Icg1* Rcg1. (14)

Благодаря глубокой обратной связи, которой охвачены второй операционный усилитель 302 и первый полевой МОП-транзистор 311, сигнал S2 на неинвертирующем входе (+) второго операционного усилителя и напряжение Ucg1 на его инвертирующем входе (-) с достаточной для практики точностью равны между собой, т.е. Due to the deep feedback between the second operational amplifier 302 and the first MOSFET 311, the signal S 2 at the non-inverting input (+) of the second operational amplifier and the voltage Ucg1 at its inverting input (-) are equal to each other with sufficient accuracy for practice, those.

S2 = U cg1. (15) S 2 = U cg1. (15)

Отсюда ток, протекающий через первый МОП-транзистор 311, равенHence, the current flowing through the first MOSFET 311 is

Icg1 = S2/ Rcg1, (16) Icg1 = S 2 / Rcg1, (16)

и этот ток создаёт на втором резисторе Rcg2 управляемого генератора тока 212 падение напряжения:and this current creates a voltage drop on the second resistor Rcg2 of the controlled current generator 212:

U cg2 = Icg1 * Rcg2. (17)U cg2 = Icg1 * Rcg2. (17)

Поскольку первый вывод второго резистора Rcg2 подсоединён к выводу 22 управляемого генератора тока 212, на который подаётся напряжение питания Е, а второй вывод второго резистора Rcg2 подсоединён к неинвертирующему входу (+) третьего операционного усилителя 303, на указанном входе возникает напряжение Since the first terminal of the second resistor Rcg2 is connected to terminal 22 of the controlled current generator 212, which is supplied with supply voltage E, and the second terminal of the second resistor Rcg2 is connected to the non-inverting input (+) of the third operational amplifier 303, a voltage appears at the specified input

U +303 = Е ̶ U cg2. (18)U +303 = E ̶ U cg2. (18)

Выход третьего операционного усилителя 303 подсоединён к затвору второго полевого МОП-транзистора 312, сток которого подсоединён к инвертирующему входу (-) третьего операционного усилителя 303 и к первому выводу третьего резистора Rcg3, второй вывод которого подсоединён к выводу 22 управляемого генератора тока 212, на который подаётся напряжение питания Е.The output of the third operational amplifier 303 is connected to the gate of the second MOSFET 312, the drain of which is connected to the inverting input (-) of the third operational amplifier 303 and to the first terminal of the third resistor Rcg3, the second terminal of which is connected to terminal 22 of the controlled current generator 212, to which supply voltage E is supplied.

По цепи сток-исток второго полевого МОП-транзистора 312 протекает выходной ток Icg управляемого генератора тока 212, который подаётся на вывод 26 управляемого генератора тока 212. Выходной ток Icg создаёт на третьем резисторе Rcg3 управляемого генератора тока 212 падение напряжения The drain-source circuit of the second MOSFET 312 carries the output current Icg of the controlled current generator 212, which is supplied to terminal 26 of the controlled current generator 212. The output current Icg creates a voltage drop across the third resistor Rcg3 of the controlled current generator 212

U cg3 = Icg* Rcg3. (19) U cg3 = Icg* Rcg3. (19)

В результате на инвертирующий вход (-) третьего операционного усилителя 303 с первого вывода третьего резистора Rcg3 поступает напряжение:As a result, the following voltage is supplied to the inverting input (-) of the third operational amplifier 303 from the first terminal of the third resistor Rcg3:

U-303 = Е ̶ U cg3. (20) U -303 = E ̶ U cg3. (20)

Благодаря глубокой обратной связи, которой охвачены третий операционный усилитель 303 и второй полевой МОП-транзистор 312, значения напряжений на неинвертирующем входе (+) и на инвертирующем входе (-) третьего операционного усилителя 303 с достаточной для практики точностью равны между собой, т.е.Due to the deep feedback between the third operational amplifier 303 and the second MOSFET 312, the voltage values at the non-inverting input (+) and at the inverting input (-) of the third operational amplifier 303 are equal to each other with sufficient accuracy for practice, i.e. .

U+303 = U-303. (21) U +303 = U -303 . (21)

Откуда сразу же следует, см. (18) и (20):From where it immediately follows, see (18) and (20):

Ucg2 = Ucg3. (22) Ucg2 = Ucg3. (22)

И, с учётом (17) и (19)And, taking into account (17) and (19)

Icg1 * Rcg2 = Icg* Rcg3. (23) Icg1 * Rcg2 = Icg* Rcg3. (23)

Следовательно, выходной ток Icg управляемого генератора тока 212Therefore, the output current Icg of the controlled current generator 212

Icg = Icg 1 * Rcg2 / Rcg3. (24) Icg = Icg 1 * Rcg2 / Rcg3. (24)

А поскольку Icg1 зависит от управляющего сигнала S2, (см. 16), то получаем:And since Icg1 depends on the control signal S2 (see 16), we get:

Icg = S2 * Rcg2 / (Rcg1* Rcg3). (25) Icg = S 2 * Rcg2 / (Rcg1 * Rcg3). (25)

Или же, с учётом того, что сигнал S2 тождественно равен напряжению U2, поступающему с измерительного резистора Rsense , входящего в состав ЭУР 222, получим окончательноOr, taking into account the fact that the signal S 2 is identically equal to the voltage U 2 coming from the measuring resistor R sense , which is part of the EUR 222, we finally get

Icg = U2 * Rcg2 / (Rcg1* Rcg3). (26) Icg = U 2 * Rcg2 / (Rcg1 * Rcg3). (26)

И этот ток не зависит от сопротивления переменного управляющего резистора Rc, внешнего по отношению к управляемому генератору тока 212, а определяется только внутренними сопротивлениями управляемого генератора тока 212 и управляющим напряжением U2, поступающим с измерительного резистора Rsense.And this current does not depend on the resistance of the variable control resistor Rc, external to the controlled current generator 212, but is determined only by the internal resistances of the controlled current generator 212 and the control voltage U 2 coming from the measuring resistor Rsense.

ВеличинаMagnitude

Gcg = Rcg2 / (Rcg1* Rcg3) (27) Gcg = Rcg2 / (Rcg1* Rcg3) (27)

характеризует коэффициент преобразования управляющего напряжения U2 в ток, имеет размерность проводимости и используется при определении величины сопротивления ЭУР 222 в предлагаемом техническом решении. Таким образом, управляемый генератор тока 212, выполненный, например, согласно рис.3, обеспечивает функционирование заявляемого устройства и получение заявленного технического результата.characterizes the conversion coefficient of control voltage U 2 into current, has the dimension of conductivity and is used to determine the resistance value of the EUR 222 in the proposed technical solution. Thus, a controlled current generator 212, made, for example, according to Fig. 3, ensures the operation of the claimed device and obtains the stated technical result.

Управляемый генератор тока 212 может быть выполнен и другими способами, например, согласно схеме, приведённой в источнике « LT 1789. Техническое описание и информация о продукте», LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2002, чертёж « 0.5A to 4A Voltage Controlled Current Source» (см. также в Интернете https://www.analog.com/ru/products/lt1789.html#product-overview).The controlled current generator 212 can be implemented in other ways, for example, according to the diagram given in the source "LT 1789. Technical description and product information", LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2002, drawing "0.5A to 4A Voltage Controlled Current Source" (see. also on the Internet https://www.analog.com/ru/products/lt1789.html#product-overview).

Также управляемый генератор тока 212 может быть выполнен, например, согласно схеме, приведённой в источнике Electrical Engineering Stack Exchange, статья «How should I design variable current source of 4-20mA with 24Vdc input?» (см. в Интернете https://electronics.stackexchange.com/questions/72192/how-should-i-design-variable-currentsource-of-4-20ma-with-24vdc-input?rq=1).Also, the controlled current generator 212 can be made, for example, according to the diagram given in the Electrical Engineering Stack Exchange, article “How should I design variable current source of 4-20mA with 24Vdc input?” (See online https://electronics.stackexchange.com/questions/72192/how-should-i-design-variable-currentsource-of-4-20ma-with-24vdc-input?rq=1).

Возможно также выполнение управляемого генератора тока 212 на основе микросхемы LT 6552, как это показано в статье «Voltage controlled current source—ground referred input and output», Jim Williams, in Analog Circuit Design, 2013 (https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/controlled-current-source), и многими другими способами.It is also possible to implement a controlled current generator 212 based on the LT 6552 chip, as shown in the article “Voltage controlled current source—ground referred input and output”, Jim Williams, in Analog Circuit Design, 2013 (https://www.sciencedirect.com /topics/engineering/controlled-current-source), and many other ways.

Делитель напряжения может быть резистивным делителем, или может быть выполнен в виде делителя из двух последовательно включенных транзисторов, или любым другим способом, обеспечивающим подачу на неинвертирующий вход операционного усилителя 208 части напряжения с высокопотенциального вывода 10 ЭУР 222.The voltage divider can be a resistive divider, or can be made in the form of a divider consisting of two transistors connected in series, or in any other way that ensures that part of the voltage from the high-potential output 10 of the EUR 222 is supplied to the non-inverting input of the operational amplifier 208.

Делитель напряжения также может быть внешним по отношению к устройству управления 220 и может быть подсоединён к нему через отдельный вывод, что позволяет не подавать на устройство управления 220 напряжение с высокопотенциального вывода 10 ЭУР 222.The voltage divider can also be external to the control device 220 and can be connected to it through a separate output, which makes it possible not to supply voltage to the control device 220 from the high-potential pin 10 of the EUR 222.

Усилитель 204, буферный каскад 210 и сумматор 206 могут иметь различные схемотехнические решения, обеспечивающие работоспособность заявляемого устройства управления.The amplifier 204, buffer stage 210 and adder 206 may have different circuit designs that ensure the functionality of the inventive control device.

Устройство управления 220 может быть выполнено на стандартных электронных компонентах, таких как операционные усилители, транзисторы и резисторы, или на интегральных схемах, в том числе на заказных интегральных схемах. Например, усилитель 204, буферный каскад 210, управляемый генератор тока 212 могут быть выполнены на микросхемах операционных усилителей OPA189, TLV9002IDR , MCP6002-E/SN и многих других. Основные параметры микросхем: OPEN-LOOP GAIN (нагрузка = 10 kΩ) не менее 100 дБ; Gain-bandwidth product не менее 1МГц; Rail-to-rail вход и выход. Такие же микросхемы могут быть использованы в качестве операционного усилителя 208. В качестве транзисторов управляемого генератора тока 212 могут использоваться транзисторы NTNUS3171PZ, NX3020NAK и им подобные. Основные параметры: RDS (on) не более 5,5 Ом, ток стока I0 не менее 100 мА.The control device 220 may be implemented on standard electronic components, such as operational amplifiers, transistors, and resistors, or on integrated circuits, including custom integrated circuits. For example, amplifier 204, buffer stage 210, controlled current generator 212 can be implemented on operational amplifier chips OPA189, TLV9002IDR, MCP6002-E/SN and many others. Main parameters of the microcircuits: OPEN-LOOP GAIN (load = 10 kΩ) no less than 100 dB; Gain-bandwidth product at least 1 MHz; Rail-to-rail entry and exit. The same microcircuits can be used as an operational amplifier 208. Transistors NTNUS3171PZ, NX3020NAK and the like can be used as transistors of the controlled current generator 212. Main parameters: RDS (on) no more than 5.5 Ohm, drain current I 0 no less than 100 mA.

Остальные элементы устройства управления ЭУР (сумматор 206, источник постоянного напряжения 214) тривиальны и могут быть выполнены любым известным образом.The remaining elements of the EUR control device (adder 206, constant voltage source 214) are trivial and can be made in any known way.

Номиналы резисторов могут быть выбраны следующими:The resistor values can be selected as follows:

Rbias в пределах 100… 200 кОм;Rbias within 100... 200 kOhm;

Rref в пределах 50… 100 кОм.Rref within 50… 100 kOhm.

Номиналы резисторов управляемого генератора тока Rcg1, Rcg2, Rcg3 выбираются в пределах 200 Ом…1 кОм.The resistor values of the controlled current generator Rcg1, Rcg2, Rcg3 are selected within the range of 200 Ohm...1 kOhm.

Номинал измерительного резистора Rsense, в зависимости от того, какой номинал ЭУР 222 нужно получить, может быть выбран от 10 миллиОм и более (например, до 100 Ом). В качестве активного элемента могут быть использованы различные транзисторы, в том числе полевые МОП-транзисторы, например, транзистор STT6N3LLH6 или его аналоги, если его RDS(on) на порядок меньше номинального значения ЭУР 222.The value of the measuring resistor R sense , depending on what value the EUR 222 needs to be obtained, can be selected from 10 milliOhms or more (for example, up to 100 Ohms). Various transistors can be used as an active element, including MOSFETs, for example, the STT6N3LLH6 transistor or its analogues, if its RDS(on) is an order of magnitude less than the nominal value of the EUR 222.

Заявленное устройство управления 220 для ЭУР 222 может быть выполнено, например, в виде микросхемы, микросборки или микроплаты. Сам ЭУР 222 также может быть изготовлен, например, в виде микросхемы, микросборки или микроплаты.The claimed control device 220 for the EUR 222 can be made, for example, in the form of a microcircuit, microassembly or microboard. The EUR 222 itself can also be manufactured, for example, in the form of a microcircuit, microassembly or microboard.

Предпочтительным является выполнение устройства управления 220 ЭУР 222 в виде интегральной микросхемы, что позволяет существенно уменьшить габариты устройства и снизить производственные затраты. Для сравнительно маломощных ЭУР (совокупная мощность рассеяния на активном элементе и измерительном резисторе не превосходит 1-2 Вт) целесообразно реализовать устройство управления, активный элемент и измерительный резистор как единую интегральную микросхему. И в том, и в другом случае делитель напряжения может либо входить в состав интегральной микросхемы, либо быть внешним по отношению к ней. It is preferable to implement the control device 220 EUR 222 in the form of an integrated circuit, which makes it possible to significantly reduce the dimensions of the device and reduce production costs. For relatively low-power ESD (the total power dissipation on the active element and the measuring resistor does not exceed 1-2 W), it is advisable to implement the control device, the active element and the measuring resistor as a single integrated circuit. In both cases, the voltage divider can either be part of the integrated circuit or be external to it.

Экспериментальные результатыExperimental results

С целью подтверждения достижимости заявленного технического результата, было проведено макетирование устройства управления 220, соответствующего рис.2, рис.3.In order to confirm the achievability of the stated technical result, prototyping of the control device 220 was carried out, corresponding to Fig. 2, Fig. 3.

Результаты макетирования:Layout results:

Напряжение питания: 5 В ± 5%Supply voltage: 5V±5%

Минимальное сопротивление переменного управляющего резистора Rc (например, цифрового потенциометра): 100 Ом.Minimum resistance of the variable control resistor R c (for example, digital potentiometer): 100 Ohm.

Максимальное сопротивление переменного управляющего резистора Rc (например, цифрового потенциометра): 10000 Ом.Maximum resistance of variable control resistor R c (for example, digital potentiometer): 10000 Ohms.

Минимальное сопротивление ЭУР R0min: 383,5 Ом.Minimum resistance of the electric power steering R 0min : 383.5 Ohms.

Максимальное сопротивление ЭУР R0max: 26225,9 Ом.Maximum resistance of the electric power steering R 0max : 26225.9 Ohms.

Диапазон регулировки сопротивления ЭУР: 68,4 раза.EUR resistance adjustment range: 68.4 times.

Нелинейность зависимости сопротивления ЭУР 222 от сопротивления переменного управляющего резистора Rc (например, цифрового потенциометра) составляет не более 1,4%.The nonlinearity of the dependence of the resistance of the EUR 222 on the resistance of the variable control resistor R c (for example, a digital potentiometer) is no more than 1.4%.

Зависимость сопротивления ЭУР 222 R0 от сопротивления переменного управляющего резистора Rc приведена на рис. 4 и представляет собой прямую линию, при этом измеренные значения сопротивления на взгляд неотличимы от расчётных.The dependence of the resistance of the EUR 222 R 0 on the resistance of the variable control resistor R c is shown in Fig. 4 and represents a straight line, while the measured resistance values are at a glance indistinguishable from the calculated ones.

Из приведённых данных следует, что заявляемое техническое решение действительно обеспечивает вышеуказанный технический результат.From the given data it follows that the claimed technical solution actually provides the above technical result.

Однако, заявленное изобретение не ограничено вышеизложенным.However, the claimed invention is not limited to the above.

Заявленное изобретение описано на основании того, что в настоящее время рассматривается как практически возможная реализация различных вариантов устройства. Однако следует иметь в виду, что заявленное изобретение не ограничено приведёнными вариантами, но, напротив, предназначено для использования в различных модификациях и равнозначных воплощениях, которые соответствуют идеям и духу приведённой ниже формулы.The claimed invention is described on the basis of what is currently considered to be practically possible implementation of various embodiments of the device. However, it should be borne in mind that the claimed invention is not limited to the above embodiments, but, on the contrary, is intended for use in various modifications and equivalent embodiments that correspond to the ideas and spirit of the formula below.

Соответственно, рисунки и описание работы являются иллюстративными и не ограничивают возможности реализации изобретения.Accordingly, the drawings and description of operation are illustrative and do not limit the ability to implement the invention.

Заявленное техническое решение определяется нижеследующей формулой изобретения.The claimed technical solution is defined by the following claims.

Claims (7)

1. Устройство управления (220) для электронно-управляемого резистора (ЭУР) (222), содержащее: первый операционный усилитель (208), опорный резистор (Rref), источник постоянного напряжения (214), первый вывод (1) устройства (220), предназначенный для подключения первого вывода внешнего управляющего переменного резистора (Rc), второй вывод (2) устройства (220), предназначенный для приема сигнала обратной связи с точки соединения внешнего измерительного резистора (Rsense) с внешним активным элементом, третий вывод (3) устройства (220), предназначенный для подключения управляющего вывода внешнего активного элемента (224), четвертый вывод (4) устройства (220), предназначенный для подключения второго вывода внешнего управляющего переменного резистора (Rc), пятый вывод (5) устройства (220), предназначенный для его подключения к низкопотенциальному выводу (12) ЭУР (222), шестой вывод (6) устройства (220), предназначенный для его подключения к высокопотенциальному выводу (10) ЭУР (222), причем: выход первого операционного усилителя (208) соединен с третьим (3) выводом устройства (220), первый вывод опорного резистора (Rref) подсоединен к неинвертирующему входу первого операционного усилителя (208), а второй вывод опорного резистора (Rref) подсоединен к пятому (5) выводу устройства (220), отличающееся тем, что устройство (220) снабжено резистором смещения (Rbias), первый вывод которого подсоединен к шестому (6) выводу устройства (220), а второй вывод подсоединен к неинвертирующему входу первого операционного усилителя (208), сумматором (206), первый вход которого предназначен для его подключения к первому выводу (1) устройства (220), второй вход сумматора 206 предназначен для его подключения к второму выводу (2) устройства (220), а выход сумматора 206 подсоединен к инвертирующему входу первого операционного усилителя (208), а также управляемым генератором тока (212), содержащим второй операционный усилитель (302), третий операционный усилитель (303), первый транзистор (311), второй транзистор (312), первый резистор (Rcg1), второй резистор (Rcg2) и третий резистор (Rcg3), причем управляющий вход (24) управляемого генератора тока (212) подсоединен к второму (2) выходу устройства (220) и к неинвертирующему входу второго операционного усилителя (302), инвертирующий вход которого соединен с точкой соединения первого транзистора (311) и последовательно соединенного с ним первого резистора (Rcg1), а выход второго операционного усилителя (302) соединен с затвором первого транзистора (311), выход (26) управляемого генератора тока (212) предназначен для подключения к первому (1) выводу устройства (220), к инвертирующему входу первого операционного усилителя (208) и к второму транзистору (312), затвор которого соединен с выходом третьего операционного усилителя (303), неинвертирующий вход упомянутого третьего операционного усилителя (303) соединен с точкой соединения первого транзистора (311) и последовательно соединенного с ним второго резистора (Rcg2), а инвертирующий вход упомянутого третьего операционного усилителя (303) соединен с точкой соединения упомянутого второго транзистора (312) и последовательно соединенного с ним третьего резистора (Rcg3), при этом общая точка второго резистора (Rcg2) и третьего резистора (Rcg3)подсоединена к выводу (22) управляемого генератора тока (212), предназначенному для его подключения к источнику питания постоянного тока (214) а четвертый (4) и пятый (5) выводы устройства (220) соединены между собой.1. A control device (220) for an electronically controlled resistor (ECR) (222), containing: a first operational amplifier (208), a reference resistor (Rref), a constant voltage source (214), a first terminal (1) of the device (220) , designed to connect the first terminal of the external control variable resistor (Rc), the second terminal (2) of the device (220), designed to receive a feedback signal from the point of connection of the external measuring resistor (Rsense) with the external active element, the third terminal (3) of the device (220), intended for connecting the control terminal of the external active element (224), the fourth terminal (4) of the device (220), intended for connecting the second terminal of the external control variable resistor (Rc), the fifth terminal (5) of the device (220), intended for its connection to the low-potential terminal (12) of the EUR (222), the sixth terminal (6) of the device (220), intended for its connection to the high-potential terminal (10) of the EUR (222), and: the output of the first operational amplifier (208) is connected to the third (3) terminal of the device (220), the first terminal of the reference resistor (Rref) is connected to the non-inverting input of the first operational amplifier (208), and the second terminal of the reference resistor (Rref) is connected to the fifth (5) terminal of the device (220), characterized in that that the device (220) is equipped with a bias resistor (Rbias), the first terminal of which is connected to the sixth (6) terminal of the device (220), and the second terminal is connected to the non-inverting input of the first operational amplifier (208), an adder (206), the first input of which is designed to be connected to the first terminal (1) of the device (220), the second input of the adder 206 is intended to be connected to the second terminal (2) of the device (220), and the output of the adder 206 is connected to the inverting input of the first operational amplifier (208), and also controlled by a current generator (212) containing a second operational amplifier (302), a third operational amplifier (303), a first transistor (311), a second transistor (312), a first resistor (Rcg1), a second resistor (Rcg2) and a third resistor ( Rcg3), and the control input (24) of the controlled current generator (212) is connected to the second (2) output of the device (220) and to the non-inverting input of the second operational amplifier (302), the inverting input of which is connected to the connection point of the first transistor (311) and the first resistor (Rcg1) connected in series with it, and the output of the second operational amplifier (302) is connected to the gate of the first transistor (311), the output (26) of the controlled current generator (212) is intended for connection to the first (1) terminal of the device (220) , to the inverting input of the first operational amplifier (208) and to the second transistor (312), the gate of which is connected to the output of the third operational amplifier (303), the non-inverting input of the third operational amplifier (303) is connected to the connection point of the first transistor (311) and in series a second resistor (Rcg2) connected thereto, and the inverting input of said third operational amplifier (303) is connected to a junction point of said second transistor (312) and a third resistor (Rcg3) connected in series therewith, wherein the common point of the second resistor (Rcg2) and the third resistor (Rcg3) is connected to the terminal (22) of the controlled current generator (212), intended for its connection to the DC power source (214), and the fourth (4) and fifth (5) terminals of the device (220) are connected to each other. 2. Устройство (220) по п. 1, дополнительно содержащее буферный каскад (210), включенный между вторым (2) выводом устройства (220) и входом (24) управляемого генератора тока (212), кроме того, выход буферного каскада (210) также соединен с первым входом сумматора 206.2. Device (220) according to claim 1, additionally containing a buffer stage (210) connected between the second (2) output of the device (220) and the input (24) of the controlled current generator (212), in addition, the output of the buffer stage (210 ) is also connected to the first input of the adder 206. 3. Устройство (220) по п. 1, дополнительно содержащее усилитель (204) между первым (1) выводом устройства (220) и первым входом сумматора (206).3. The device (220) according to claim 1, further comprising an amplifier (204) between the first (1) output of the device (220) and the first input of the adder (206). 4. Электронно-управляемый резистор (ЭУР) (222) для использования с переменным управляющим резистором (Rc), содержащий последовательно соединенные высокопотенциальный вывод (10), активный элемент (224), измерительный резистор (Rsense) и низкопотенциальный вывод (12), отличающийся тем, что ЭУР (222) дополнительно содержит устройство управления (220) по п. 1, причем высокопотенциальный вывод (10) ЭУР (222) подсоединен к шестому выводу (6) устройства управления (220), низкопотенциальный вывод (12) ЭУР (222) подсоединен к пятому выводу (5) устройства управления (220), управляющий вывод активного элемента (224) подсоединен к третьему выводу (3) устройства управления (220), точка соединения активного элемента (224) и измерительного резистора (Rsense) подсоединена к второму выводу (2) устройства управления (220), первый вывод (1) устройства управления (220) предназначен для соединения с первым выводом переменного управляющего резистора (Rc), а четвертый вывод (4) устройства управления (220) предназначен для соединения с вторым выводом переменного управляющего резистора (Rc).4. Electronically controlled resistor (ECR) (222) for use with a variable control resistor (Rc), containing a series-connected high-potential terminal (10), an active element (224), a measuring resistor (Rsense) and a low-potential terminal (12), different in that the EUR (222) additionally contains a control device (220) according to claim 1, and the high-potential terminal (10) of the EUR (222) is connected to the sixth terminal (6) of the control device (220), the low-potential terminal (12) of the EUR (222 ) is connected to the fifth terminal (5) of the control device (220), the control terminal of the active element (224) is connected to the third terminal (3) of the control device (220), the connection point of the active element (224) and the measuring resistor (Rsense) is connected to the second terminal (2) of the control device (220), the first terminal (1) of the control device (220) is intended to be connected to the first terminal of the variable control resistor (Rc), and the fourth terminal (4) of the control device (220) is intended to be connected to the second terminal variable control resistor (Rc). 5. ЭУР (222) по п. 4, в котором активный элемент (224) является транзистором.5. EUR (222) according to claim 4, in which the active element (224) is a transistor. 6. Интегральная микросхема (ИМС) устройства управления (220) для ЭУР (222), содержащая первый операционный усилитель (208), опорный резистор (Rref), резистор смещения (Rbias), первый вывод (1) ИМС, предназначенный для подключения первого вывода внешнего управляющего переменного резистора (Rс), второй вывод (2) ИМС, предназначенный для приема сигнала обратной связи с точки соединения внешнего измерительного резистора (Rsense) с внешним активным элементом (224), третий вывод (3) ИМС, предназначенный для подключения управляющего вывода внешнего активного элемента (224), четвертый (4) вывод ИМС, предназначенный для подключения второго вывода внешнего управляющего переменного резистора (Rс), пятый (5) вывод ИМС, предназначенный для его подключения к низкопотенциальному выводу (12) ЭУР (222), шестой (6) вывод ИМС, предназначенный для его подключения к высокопотенциальному выводу (10) ЭУР (222), управляемый генератор тока (212), который содержит второй операционный усилитель (302), третий операционный усилитель (303), первый транзистор (311), второй транзистор (312), первый резистор (Rcg1), второй резистор (Rcg2) и третий резистор (Rcg3), управляющий вход (24) управляемого генератора тока (212) предназначен для его подключения к второму (2) выходу ИМС и к неинвертирующему входу второго операционного усилителя (302), инвертирующий вход которого соединен с точкой соединения первого транзистора (311) и последовательно соединенного с ним первого резистора (Rcg1), а выход второго операционного усилителя (302) соединен с затвором первого транзистора (311), выход (26) управляемого генератора тока (212) предназначен для его подключения к первому (1) выводу ИМС, к инвертирующему входу первого операционного усилителя (208) и к второму транзистору (312), затвор которого соединен с выходом третьего операционного усилителя (303), неинвертирующий вход упомянутого третьего операционного усилителя (303) соединен с точкой соединения первого транзистора (311) и последовательно соединенного с ним второго резистора (Rcg2), а инвертирующий вход упомянутого третьего операционного усилителя (303) соединен с точкой соединения упомянутого второго транзистора (312) и последовательно соединенного с ним третьего резистора (Rcg3), причем: выход первого операционного усилителя (208) соединен с третьим (3) выводом ИМС, первый вывод опорного резистора (Rref) подсоединен к неинвертирующему входу первого операционного усилителя (208), а второй вывод опорного резистора (Rref) подсоединен к пятому (5) выводу ИМС, первый вывод резистора смещения (Rbias) подсоединен к шестому (6) выводу ИМС, а второй вывод подсоединен к неинвертирующему входу первого операционного усилителя (208), при этом четвертый (4) и пятый (5) выводы ИМС соединены между собой.6. Integrated circuit (IC) of the control device (220) for the power steering unit (222), containing the first operational amplifier (208), a reference resistor (Rref), a bias resistor (Rbias), the first pin (1) of the IC, designed to connect the first pin external control variable resistor (Rc), second pin (2) of the IC, intended for receiving a feedback signal from the point of connection of the external measuring resistor (Rsense) with the external active element (224), third pin (3) of the IC, intended for connecting the control pin external active element (224), fourth (4) terminal of the IC, intended for connecting the second terminal of the external control variable resistor (Rc), fifth (5) terminal of the IC, intended for connecting it to the low-potential terminal (12) of the EUR (222), sixth (6) an IC pin intended for its connection to the high-potential pin (10) of the EUR (222), a controlled current generator (212), which contains a second operational amplifier (302), a third operational amplifier (303), a first transistor (311), the second transistor (312), the first resistor (Rcg1), the second resistor (Rcg2) and the third resistor (Rcg3), the control input (24) of the controlled current generator (212) is intended for connecting it to the second (2) output of the IC and to the non-inverting input a second operational amplifier (302), the inverting input of which is connected to the connection point of the first transistor (311) and a first resistor (Rcg1) connected in series with it, and the output of the second operational amplifier (302) is connected to the gate of the first transistor (311), output (26 ) of the controlled current generator (212) is designed to connect it to the first (1) pin of the IC, to the inverting input of the first operational amplifier (208) and to the second transistor (312), the gate of which is connected to the output of the third operational amplifier (303), non-inverting input said third operational amplifier (303) is connected to the connection point of the first transistor (311) and the second resistor (Rcg2) connected in series therewith, and the inverting input of the said third operational amplifier (303) is connected to the connection point of the said second transistor (312) and the series-connected with it a third resistor (Rcg3), and: the output of the first operational amplifier (208) is connected to the third (3) terminal of the IC, the first terminal of the reference resistor (Rref) is connected to the non-inverting input of the first operational amplifier (208), and the second terminal of the reference resistor ( Rref) is connected to the fifth (5) pin of the IC, the first pin of the bias resistor (Rbias) is connected to the sixth (6) pin of the IC, and the second pin is connected to the non-inverting input of the first operational amplifier (208), with the fourth (4) and fifth ( 5) the IC pins are connected to each other. 7. Интегральная микросхема устройства управления ЭУР, содержащая первый вывод (1) ИМС, предназначенный для подключения первого вывода внешнего управляющего переменного резистора (Rс), второй вывод (2) ИМС, предназначенный для приема сигнала обратной связи с точки соединения внешнего измерительного резистора (Rsense) с внешним активным элементом (224), третий вывод (3) ИМС, предназначенный для подключения управляющего вывода внешнего активного элемента (224), четвертый вывод (4) ИМС, предназначенный для подключения второго вывода внешнего управляющего переменного резистора (Rс), пятый вывод (5) ИМС, предназначенный для его подключения к низкопотенциальному выводу (12) ЭУР (222), шестой вывод (6) ИМС, предназначенный для его подключения к высокопотенциальному выводу (10) ЭУР (222), дополнительный вывод ИМС, предназначенный для подсоединения внешнего делителя напряжения, состоящего из последовательно соединенных резистора смещения (Rbias) и опорного резистора (Rref), включенных между высокопотенциальным (10) и низкопотенциальныым (12) выводами ЭУР (222), а также первый операционный усилитель (208) и управляемый генератор тока (212), содержащий второй операционный усилитель (302), третий операционный усилитель (303), первый транзистор (311), второй транзистор (312), первый резистор (Rcg1), второй резистор (Rcg2) и третий резистор (Rcg3), управляющий вход (24) управляемого генератора тока (212) предназначен для его подключения к второму (2) выходу ИМС и к неинвертирующему входу второго операционного усилителя (302), инвертирующий вход которого соединен с точкой соединения первого транзистора (311) и последовательно соединенного с ним первого резистора (Rcg1), а выход второго операционного усилителя (302) соединен с затвором первого транзистора (311), выход (26) управляемого генератора тока (212) предназначен для его подключения к первому (1) выводу ИМС, к инвертирующему входу первого операционного усилителя (208) и к второму транзистору (312), затвор которого соединен с выходом третьего операционного усилителя (303), неинвертирующий вход упомянутого третьего операционного усилителя (303) соединен с точкой соединения первого транзистора (311) и последовательно соединенного с ним второго резистора (Rcg2), а инвертирующий вход упомянутого третьего операционного усилителя (303) соединен с точкой соединения упомянутого второго транзистора (312) и последовательно соединенного с ним третьего резистора (Rcg3), причем неинвертирующий вход первого операционного усилителя (208) предназначен для его подключения к дополнительному выводу ИМС, выход первого операционного усилителя (208) соединен с третьим выводом (3) ИМС, при этом четвертый (4) и пятый (5) выводы ИМС соединены между собой внутри ИМС.7. Integrated circuit of the EUR control device, containing the first terminal (1) of the IC, intended for connecting the first terminal of the external control variable resistor (Rc), the second terminal (2) of the IC, intended for receiving a feedback signal from the connection point of the external measuring resistor (Rsense ) with an external active element (224), the third pin (3) of the IC, intended for connecting the control pin of the external active element (224), the fourth pin (4) of the IC, intended for connecting the second pin of the external control variable resistor (Rc), fifth pin (5) IC intended for its connection to the low-potential terminal (12) of the ESD (222), the sixth terminal (6) of the IC intended for connection to the high-potential terminal (10) of the ESD (222), additional terminal of the IC intended for connecting an external a voltage divider consisting of a bias resistor (Rbias) and a reference resistor (Rref) connected in series, connected between the high-potential (10) and low-potential (12) terminals of the power steering unit (222), as well as the first operational amplifier (208) and a controlled current generator (212 ) containing a second operational amplifier (302), a third operational amplifier (303), a first transistor (311), a second transistor (312), a first resistor (Rcg1), a second resistor (Rcg2) and a third resistor (Rcg3), a control input ( 24) of the controlled current generator (212) is designed to connect it to the second (2) output of the IC and to the non-inverting input of the second operational amplifier (302), the inverting input of which is connected to the connection point of the first transistor (311) and the first resistor ( Rcg1), and the output of the second operational amplifier (302) is connected to the gate of the first transistor (311), the output (26) of the controlled current generator (212) is intended for connection to the first (1) pin of the IC, to the inverting input of the first operational amplifier (208 ) and to a second transistor (312), the gate of which is connected to the output of the third operational amplifier (303), the non-inverting input of the said third operational amplifier (303) is connected to the connection point of the first transistor (311) and a second resistor (Rcg2) connected in series with it, and the inverting input of the said third operational amplifier (303) is connected to the connection point of the said second transistor (312) and a third resistor (Rcg3) connected in series with it, the non-inverting input of the first operational amplifier (208) being intended for its connection to an additional pin of the IC, output the first operational amplifier (208) is connected to the third terminal (3) of the IC, while the fourth (4) and fifth (5) terminals of the IC are interconnected inside the IC.
RU2023126284A 2021-05-17 Electronically controlled resistor control device RU2822988C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2023126284A RU2023126284A (en) 2024-01-10
RU2822988C2 true RU2822988C2 (en) 2024-07-16

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4833472A (en) * 1986-09-13 1989-05-23 Vdo Adolf Schindling Ag System for setting an analog resistor to a selectable, digitally predeterminable value
RU151748U1 (en) * 2014-12-24 2015-04-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского" NETWORK OF CONTROL PULSES SYNCHRONIZED WITH THE NETWORK
EP3182243A1 (en) * 2015-12-18 2017-06-21 ams AG Active potentiometer circuit
CN107315439A (en) * 2017-08-09 2017-11-03 常州同惠电子股份有限公司 High-precision voltage controlled current source circuit
CN107885268A (en) * 2016-09-29 2018-04-06 联芯科技有限公司 Negative feedback current source circuit and electronic equipment
RU2688659C1 (en) * 2015-09-09 2019-05-22 Закрытое Акционерное Общество "Драйв" Device for producing constant voltage (versions)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4833472A (en) * 1986-09-13 1989-05-23 Vdo Adolf Schindling Ag System for setting an analog resistor to a selectable, digitally predeterminable value
RU151748U1 (en) * 2014-12-24 2015-04-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского" NETWORK OF CONTROL PULSES SYNCHRONIZED WITH THE NETWORK
RU2688659C1 (en) * 2015-09-09 2019-05-22 Закрытое Акционерное Общество "Драйв" Device for producing constant voltage (versions)
EP3182243A1 (en) * 2015-12-18 2017-06-21 ams AG Active potentiometer circuit
CN107885268A (en) * 2016-09-29 2018-04-06 联芯科技有限公司 Negative feedback current source circuit and electronic equipment
CN107315439A (en) * 2017-08-09 2017-11-03 常州同惠电子股份有限公司 High-precision voltage controlled current source circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5774013A (en) Dual source for constant and PTAT current
US7636009B2 (en) Bias current generating apparatus with adjustable temperature coefficient
US7365559B2 (en) Current sensing for power MOSFETs
US7683604B1 (en) Amplifier topology and method for connecting to printed circuit board traces used as shunt resistors
US4349777A (en) Variable current source
EP0596473A1 (en) Circuit for monitoring the drain current of a MOSFET
JP2004146576A (en) Semiconductor temperature measuring circuit
TW583762B (en) Bandgap reference circuit
US20050127987A1 (en) Reference voltage generating circuit
US7843231B2 (en) Temperature-compensated voltage comparator
JPH022161B2 (en)
RU2822988C2 (en) Electronically controlled resistor control device
GB2093303A (en) Voltage sensing circuit
CN117348679A (en) Current output circuit
JP3222367B2 (en) Temperature measurement circuit
WO2022245233A1 (en) Controller for an electronically controlled resistor
WO2024112222A1 (en) Control device of an electronically controlled resistor
US11990883B2 (en) Electronically controllable resistor
US6104243A (en) Integrated temperature-compensated amplifier circuit
JP3833472B2 (en) Temperature compensation for electronic equipment
US10056865B2 (en) Semiconductor circuit
KR20180030177A (en) DC voltage - DC current converter control circuit
Acharya et al. Logarithmic current electrometer using light emitting diodes
US10679938B2 (en) Power transistor coupled to multiple sense transistors
JP2827947B2 (en) Damping circuit