SE430105B - Referensspenningskella - Google Patents

Description

lfl 10 15 20 25 30 35 40 781112-74-5 skapa en referensspänningskälla, vid vilken man genom änd- ring av kretsen kan göra utspänningen mycket stabil i tiden och kan elektriskt styra den rektangulära utspänningens lik- strömskomposant. Det är isynnerhet möjligt att medelst en elektrisk spänning förinställa den rektangulära utspänningens likströmskomposant utan att ändra topp-mot-toppamplituden (dvs summan av plus- och minusamplituden) hos utsignalens Vväxelströmskomposant. Üppfinningen beskrives närmare nedan i samband med bifogade ritning, där fig. 1 visar en referensspänningskälla enligt uppfinningen, och fig. 2 visar en av liknande referensspän- gningskälla med en integrerande_återkopplingskrets.

Referensspänningskällan enligt fig. 1 är baserad på en brygg- krets, hos vilken tvâ motsatta grenar innehåller var sin ze- nerdiod 1, 2 och de båda andra grenarna innehåller var sitt motstånd 3, 4. Två operationsförstärkare 8, 9 är anordnade att medelst strömställare 6 resp. 7 växelvis kopplas till källans utgångsklämma 5. Förstärkarens 8 inverterande in- gång 10 och utgång är kopplade till den ena zenerdiodens 1 anod resp. katod, medan förstärkarens 9 inverterande ingång 11 och utgång är kopplade till den andra zenerdiodens 2 katod iresp. anod. Strömställarnas 6, 7 styringångar 12 resp. 13 för strömställarnas manövrering är kopplade till en klockpuls- generators 14 utgångar.

'Källan innehåller tvâ med varandra seriekopplade strömstäl- larkretsar 15 och 16, vilkas styringångar 17 resp. 18 är kopp- lade till var sin utgång hos generatorn 14 och vilkas utgångar är kopplade till var sin förstärkares 8 resp. 9 icke inver- terande ingång 19 resp. 20.

Strömställarnas 15, 16 signalingångar är kopplade till käl- lans ingångsklämma 21, som matas med en (över källan uppträ- dande) styrspänning.

Mellan varje förstärkares 8, 9 utgång och icke inverterande ingång 19 resp. 20 är ett motstånd 23 respektive 22 inkopp- lat. 10 15 20 25 30' 35 78ïi274-5 Varje strömställare 15, 16 är förbunden med källans utgångs- klämma 5, eventuellt via en RC-krets enligt fig. 2 bestående av ett motstånd 24 resp. 25 i serie med en kondensator 26 resp. 27.

Referensspänningskällan kan enligt fig. 2 innehålla en in- tegrerande återkopplingskrets, som vid den här beskrivna ut- föringsformen är utförd med en operationsförstärkare 28 med ett ingångsmotstånd 29 och en kondensator 30 i âterkopplings- kretsen. Förstärkarens 28 icke inverterande ingång 31 är kopp- lad till källans ingång 21, medan förstärkarens utgång är ansluten till strömställarkretsarnas 15, 16 gemensamma ingång.

Referensspänningskällan fungerar på följande sätt.

Operationsförstärkarna 8 och 9 är avsedda att matas bipolärt, varför de över dessa förstärkare uppträdande utspänningarna kan ändras inom breda gränser.

Vid källans stationära drifttillstånd avger förstärkarna 8 och 9 en stabiliserad spänning med positiv respektive nega- tiv polaritet. Dessa utspänningar är mycket stabila genom att den genom zenerdioderna 1 och 2 flytande arbetsströmmen är stabiliserad. Den genom zenerdioden 1 flytande arbetsström- men bestämmas av förhållandet mellan summan av spänningsfal- len över zenerdioden 2 och strömställarna 15 och 16 samt av motståmæïs 4 resistans. Den genom zenerdioden 2 flytande ar- betsströmmen bestämmas av förhållandet mellan summan av spän- ningsfallen över zenerdioden 1 och strömställarna 15 och 16 samt över motståndets 3 resistans. Arbetsströmmen i ström- ställaren 15 bestämmes av förhållandet mellan spänningsfal- let över zenerdioden 1 och motståndets 22 resistans, medan den genom strömställaren 16 flytande arbetsströmmen bestämmes av förhållandet mellan spänningsfallet över zenerdioden 2 och motståndets 23 resistans.

Strömställarna 15 och 10 är ständigt ledande på grund av motstånden 22, 23, vilka åstadkommer 10 15 att strömställarna 15, 16 genomflytes av en likström med den genom strömställarna 6 resp. 7 flytande utgångsströmmen.

Strömställarna 6 och 7 kopplar förstärkarnas 8 respektive 9 utgångar omväxlande med varandra till utgângsklämman 5. Käl- lan avger vid utgångsklämman 5 en rektangulär växelspänning, vars topp-mot-toppamplitud (dvs. summan av amplituden med po- sitiv polaritet och absoluta värdet av apmlituden med nega- tivt pciaritet) är lika maa n i ° i u6 uà + u1, och u16 är spänningsfallen över källans krets- “få 22 ”' “16 a* “15 + “1 “ ”v” där “v uz' us' “vf “15 komponenter 1, 2, 6, 7, 15 resp. 16. då omgivningsförhållanden, exempelvis temperaturen, ändras, ändras de spänningsfall över strömställarna 6, 7 och 15, 16, som är låga jämfört med utspänningen, samtidigt med lika vär- de, utan att utspänningens topp-mot-topp-amplitud ändras.

I Om-utspänningspulser med olika polaritet har olika amplitu- 20 _30 355 der men lika varaktighet, eller om pulser med olika polari- tet har lika amplituder men olika varaktighet, förskjutes ut- spänningam,likströmskomposant.

En godtycklig avvikelse i likströmskoposanten från spänning- en vid källans utgång 5 medför, att den genom motståndet 23 passerande strömmen integreras och förskjuter potentialen vid de båda strömställarnas 15, 16 hopkopplingspunkt samt spän- ningen på de inverterande ingångarna 10 och 11 och följakt-7 ligen även på förstärkarnas 8 och 9 utgångar på sådant sätt, att likspänningskomposanten av källans utspänning ( vid ut- gångsklämman 5) svarar mot den önskade.

Då en induktiv växelspänningsdelare exempelvis matas från käl- lans gemensamma strömskena, kopplas klämman 5 till denna strömskena, varvid den induktiva delaren direktkopplas till utgångsklämman 5 utan risk för en försämring av den induk- ftiva delarens noggrannhet på grund av en tomgångslikström.

De resistiva och kapacitiva kretsarna bildar en positiv 10 15 7811274-5 växelspänningsâterkopplingskrets mellan källans utgång 5 och förstärkarnas 8, 9 icke inverterande ingångar 19 resp. 20 och ökar vid omkopplingar ändringshastigheten för källans ut- spänning» Den ovan beskrivna utföringsformen av referensspänningskällan är bekväm genom att man vid jordning av hopkopplingspunkten mellan strömställarna 15, 16, när de är ledande, först vid inkoppling av strömställaren 6 och urkoppling av strömstäl- laren 7 och därefter vid inkoppling av strömställaren 7 och urkoppling av strömställaren 6, likströmsmässigt kan mäta källans utspänning och därigenom noggrant bestämma både effek- tivvärdet och aritmetiska medelvärdet av den växelspänning, som skall alstras.

Genom att man anpassningsvis kan koppla referensspänningskäl- lan till en förbrukaranordning utan att införa en kondensator, som likströmspärr (galvanisk isolering), garanteras noggrann överföring av den rektangulära växelspänningen.

Claims (2)

10 (15 20 25' 30 7-811274- 5 Patenkrav

1. Referensspänningskälla med en bryggkrets, i vilken två motsatta~grenar innehåller var sin zenerdiod (1, 2) och de båda övriga grenarna innehåller var sitt motstånd (3, 4), vilken referensspänningskälla innehåller två operationsför- stärkare (8, 9), vilka är anordnade att växelvis kopplas (medelst e, 7) :in källans utgångsklämma (s) , varvid den första operationsförstärkarens (8) inverterande ingång (10) och utgång är kopplade till den ena zenerdiodens (1) anod resp. katod medan den andra operationsförstärkarens (9) in- verterande ingång (11) och utgång är kopplade till den and- ra zenerdiodens (2) katod resp. anod, k ä n n e t e csk - n a d av två strömställare (15,-16), vilkas utgångar är kopplade till var sin nämnda operationsförstärkares (8, 9) icke inverterande ingång (19 resp. 20) och vilkas signalin- gångar är anordnade att matas med en över källan uppträdan- de styrspänning (21) samt vilkas styringångar (17, 18) är' anslutna till en klockpulsgivare (14).

2. Källa enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d_ av att strömställarnas (15, 16) utgångar är kopplade till källans) -utgångsklämma (5) via var sitt motstånd(24 resp. 25) i serie med var sin kondensator (26 resp. 27). 3, Källa enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av en integrerande återkopplingskrets, som är baserad på en operationsförstärkare (28), vars inverterande ingång är kopp- lad till källans utgångsklämma (5) och vars icke inverteran- de ingång (31) är anordnad att matas med nämnda över källan uppträdande styrspänning (21), medan sistnämnda förstärkares (28) utgång är kopplad till de båda strömställarnas (15 och 16) signalingângar.