SU1136131A1 - Controllable current stabilizer - Google Patents

Controllable current stabilizer Download PDF

Info

Publication number
SU1136131A1
SU1136131A1 SU833651041A SU3651041A SU1136131A1 SU 1136131 A1 SU1136131 A1 SU 1136131A1 SU 833651041 A SU833651041 A SU 833651041A SU 3651041 A SU3651041 A SU 3651041A SU 1136131 A1 SU1136131 A1 SU 1136131A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
voltage
repeater
load
Prior art date
Application number
SU833651041A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Трофимович Осьминин
Иван Тихонович Золототрубов
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6707
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6707 filed Critical Предприятие П/Я Р-6707
Priority to SU833651041A priority Critical patent/SU1136131A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1136131A1 publication Critical patent/SU1136131A1/en

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

УПРАВЛЯЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ТОКА, содержащий суммирующий усилитель, первый вход которого соединен с входным выводом дл  подключени  источника сигнала, второй вход - с выходом инвертирующего усилител -повторител , а выход - с входом датчика тока, соединенного своим выходом через повторитель напр жени  с входом инвертирующего усилител -повторител  и через экранированньй кабель с выходным выводом дл  подключени  нагрузки, о тличающийс  тем, что с це- ; лью повышени  качества регулировани  за счет уменьшени  выбросов выходного напр жени , он снабжен между выходом повторител  напр жени  и экраном кабел .A CONTROLLED CURRENT STABILIZER containing a summing amplifier, the first input of which is connected to an input terminal for connecting a signal source, the second input - to the output of an inverting amplifier-repeater, and the output - to an input of a current sensor connected by its output through an inverter to the input of an inverting amplifier - a repeater through a shielded cable with an output terminal for connecting a load that differs from; By improving the quality of regulation by reducing the emissions of the output voltage, it is provided between the voltage repeater output and the cable shield.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использовани  в контрольно-измерительном и испытательном оборудовании в качестве режимных источников при испытани х полупроводниковых приборов. , Известё стабилизатор посто нного тока, содержащий регулирующий элемент , источник питани , датчик тока источник опорного напр жени , усилитель обратной и инвертирующий повторитель 13. Недостатком данного стабилизатора посто нного тока  вл етс  низка  точность задани  малых токов нагрузки , обусловленна  вли нием входного сопротивлени  инвертирующего повторител  При работе стабилизатора посто нного тока в режиме задани  ма лых токов (менее 1 мкА)-возникает проблема уменьшени  паразитных наводок на проводах соедин ющих выход устройства с нагрузкой, особенно, когда длина соединительных проводов превышает 3м. Решение этой проблемы известным путем заключаетс  в применение соединительного кабел , экранирующа  оплетка которого заземл етс . Однако такое подключение ухудшает частотные свойства устройства , т.е. уменьшает его быстродействие . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  управл емьй стабилизатор тока,содержащий суммиру щий усилитель,первый вход которого соединен с входным выводом дл  подключени  источника сигнала, второй вход - с выходом инвертирующего усил тел -повторител , а выход - с входом датчика тока, соединенного своим выходом через повторитель напр жени с входом инвертирующего усилител -по вторител  и через экранированный ка бель с выходным выводом дл  подключе ни  нагрузки, причем оплетка экранированного кабел  (экран) соединена с выходом повторител  напр жени . Известное устройство имеет лучшие результаты в отнощении точности зада ни  токов нагрузки за счет подключени  инвертирующего усилител -повторител  : нагрузке не непосредственно,а через по торитель напр жени  с высоким входным сопротивлением. Подключение экрана кабел  к выходу повторител  напр жени , вход которого соединен с нагрузкой , позвол ет уменьшить врем  нарастани  выходного напр жени  на нагрузке засчет того, что повторитель напр жени  имеет сравнительно небольшое внутреннее сопротивление (пор дка нескольких ом), и экран достаточно быстро зар жаетс  большим током до напр жени , равного напр жению на нагрузке. Кроме того, поскольку экран и центральна  жила кабел  наход тс  под одним потенциалом, практически отсутствуют токи утечки через внутреннее сопротивление кабел , что также способствует увеличению точности задани  малых токов в нагрузкуС2.3. Недостатком известного устройства  вл етс  наличие выбросов напр жени  на нагрузке, обусловленных большим током зар да экранируницей оплетки соединительного кабел . Амплитуда выбросов достигает величины 0,1-0,5 В, что не позвол ет использовать известный источник в высокоточньпс измерительных установках, где амплитуда выбросов относительно величины напр жени  на нагрузке не должна превьш1ать 5%. При величине напр жени  на нагрузке Uu 2В величина выбросов (0,1-0,5 В) составл ет 5-25%, что недопустимо при контроле полупроводниковых приборов, так как приводит к нарушению режима контрол  (задани  условий) и следовательно , снижению достоверности контрол  (годные приборы бракуютс ). Цель изобретени  - повышение качества регулировани  путем уменьшени  выбросов выходного напр жени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в управл емьй стабилизатор тока, содержащий суммирующий усилитель , первый вход которого соединен с входным выводом дл  подключени  источника сигнала, второй вход с выходом инвертирующего усилител повторител , а выход - с входом датчика тока, соединенного своим выходом через повторитель напр жени  с входом инвертирующего усилител -повторител  и через экранированный кабель с выходным выводом дл  подключени  нагрузки, введен нелинейный токозадающий элемент, включенный между выходом повторител  напр жени  и экраном кабел . На чертеже представлена электрическа  схема управл емого стабилизатора тока. Стабилизатор содержит, суммирующий усилитель 1, инвертирующий усилитель повторитель 2, датчик 3 тока, повторитель 4 напр жени , нелинейный токо задающий элемент 5, экран 6, входной 7 и выходной 8 выводы. Суммирующий вход усилител  1 чере входные резисторы соединен с выходом инвертирующего усилител -повторител  и входным выводом 7. Выход суммирующего усилител  1 соединен с входом датчика 3 тока, выход которого через повторитель 4 напр жени  соединен с входом инвертирующего усилител -повт тел  2 (с его входным резистором) и через экранированньй соединительный кабель с выходным выводом 8 дл  подключени  нагрузки. Экран 6 соедин тельного кабел  через нелинейньй токозадаюций элемент 5 соединен с вы ходом повторител  4 напр жени  и входом инвертирующего усилител -повт рител  2. Суммируюпщй усилитель 1 служит, дл  сложени  сигналов, поступающих на его вход от источника сигнала через входной вывод 7 и с выхода инвертирующего усилител -повторител  2. Усилитель 1 выполнен на базе операционного усилител  с входными резисторами и резистором обратной св зи, в качестве которых использованы прецизионные резисторы. Сопротивлени  указанных резисторов равны между собой. Инвертирующий усилитель-повторитель 2 также выполнен на операционном усилителе, а вход щие в его состав резисторы - входной и обратной св зи - представл ют собой преци зионные резисторы типа с одинаковой величиной сопротивлений, в результате чего коэффициент передачи инвер тиру мцего усилител -повторител  равен -1. 3 тока представл ет собой набор прецизионных резисторов, комму тируемых с помощью герметичных контактов реле. Величины сопротивлений резисторов датчика 3 тока определ ют токи нагрузки. Количество резисторов определ етс  требуемым диапазоном то ка нагрузки. Повторитель 4 напр жени  служит дл  разв зки входа инвертирующего усилител -повторител  с нагрузкой и вьтолнен на базе операционного усили тел  с высоким входным сопротивление Нелинейный токозадающий элемент 5 предназначен дл  управлени  величиной тока зар да экранирующей сплетки соединительного кабел . Элемент 5 выполнен на диодах и резисторах (не показаны ) . Закон изменени  внутреннего сопротивлени  токозадающего элемента 5 выбираетс  в зависимости от величины напр жени  на нагрузке исход  из требований допустимой длительности фронта и амплитуды выброса напр жени  на нагрузке на различных его уровн х. Это обусловлено тем, что длительность фронта напр жени  на нагрузке пр мо пропорциональна величине напр жени  на нагрузке, поэтому дл  малых напр жений (,5 В) дпительность фронта будет небольшой (пор дка 0,02-2,5 мс) даже при малых токах зар да экрана кабел  (0,11О мкА). При этом выбросы напр жени  на нагрузке отсутствуют (эквивалентно режиму заземленного экрана). Дл  больших напр жений на нагрузке ток зар да экрана кабел  с целью повышени  быстродействи  можно увеличить. При этом длительность фронта выходного напр жени  уменьшаетс9 , а амплитуда выбросов по отношению к самой величине выходного напр жени  не будет превышать установленной нормы. Таким образом, закон изменени  величины сопротивлени  нелинейного токозадающего элемента должен быть обратно пропорционален величине выходного напр жени . Устройство работает следующим образом . На входной вывод 7 от внешнего устройства поступает напр жение +Ug,f , которое через соответствующий входной резистор поступает в сумм й укнцую точку усилител  1. Навыходе сумми|рующего усилител  1 устанавливаетс  Iнапр жение, которое посредством датчика 3 тока обеспечивает ток в нагрузку . Напр жение на нагрузке () через повторитель 4 напр жени  по- , ступает на вход инвертирукнцего уси- лител -повторител  2 (на его входной резистор). Поскольку коэффициент передачи повторител  2 выбираетс  равными -1, то на его выходе по - витс  нагф жение +Uj,j(. , которое через соответствующий входной резистор также поступает в суммирующую точку усилител  1. Так как сопроS тивлени  резисторов (входного и обра ной св зи), вход щих в состав суммирующего усилител  1, выбираютс  равн ми по величине, то величина тока нагрузки -определ етс  отношением входного напр жени  к величине сопротивлени  резистора датчика 3 тока. Выходное напр жение Ug|,,x через повт ритель 4 напр жени , поступает на дио ды нелинейного токозадающего элемента 5. Если выходное напр жение }g, не превьшает напр жени  отсечки диодов , экран 6 соединительного кабел  фактически отключен от повторител  4 напр жени . При этом ток зар да экрана 6 соединительного кабел  131 равен нулю и не создает выбросов напр жени  на нагрузке. Если вьпсодное напр жение превышает напр жение отсечки диодов, экран 6 кабел  зар жаетс  большим током через малое сопротивление диодов, в результате чего резко уменьшаетс  врем  нарастани  выходного напр жени  на нагрузке. Таким образом, управл емый стабилизатор тока обеспечивает ток нагрузки с малым временем нарастани  выходного напр жени  и малыми (допустимыми ) выбросами выходного напр жени  практичести во всем диапазоне возможных напр жений на нагрузке.The invention relates to electrical engineering and is intended for use in instrumentation and test equipment as mode sources for testing semiconductor devices. , There is a DC regulator containing a regulating element, a power source, a current sensor, a reference voltage source, a reverse amplifier and an inverting repeater 13. The disadvantage of this DC regulator is the low accuracy of specifying low load currents, due to the influence of the input resistance of the inverting repeater When the DC stabilizer operates in the mode of low currents (less than 1 µA), there is a problem of reducing parasitic pickups on the wires connecting the output device -keeping with the load, particularly when the wiring length exceeds 3m. The solution to this problem in a known way is to use a connecting cable, the shielding braid of which is grounded. However, such a connection affects the frequency properties of the device, i.e. reduces its speed. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a control current regulator containing a summing amplifier, the first input of which is connected to the input terminal for connecting the signal source, the second input - to the output of the inverting body of the repeater, and the output - to the input a current sensor connected via its output through a voltage follower to the input of an inverting amplifier on a secondary and through a shielded cable with an output terminal for connecting the load, the braid being shielded This cable (screen) is connected to the output of the voltage follower. The known device has the best results with respect to the accuracy of setting load currents by connecting an inverting amplifier-repeater: the load is not directly, but through a voltage coupler with a high input resistance. Connecting the cable screen to the output of the voltage follower, the input of which is connected to the load, reduces the rise time of the output voltage on the load due to the fact that the voltage follower has a relatively small internal resistance (on the order of several ohms) and the screen is quickly charged high current to a voltage equal to the voltage on the load. In addition, since the shield and the central core of the cable are at the same potential, there are practically no leakage currents through the internal resistance of the cable, which also contributes to an increase in the accuracy of setting small currents into the load C2.3. A disadvantage of the known device is the presence of voltage surges on the load due to the high charging current of the screened cable of the connecting cable. The amplitude of emissions reaches a value of 0.1-0.5 V, which prevents the use of a well-known source in high-precision measuring installations, where the amplitude of emissions relative to the magnitude of the voltage across the load must not exceed 5%. When the voltage on the load Uu 2B, the value of emissions (0.1-0.5 V) is 5-25%, which is unacceptable when monitoring semiconductor devices, as it leads to a violation of the control mode (setting conditions) and therefore reducing the reliability control (suitable devices are rejected). The purpose of the invention is to improve the quality of regulation by reducing the emissions of the output voltage. The goal is achieved by controlling a current regulator containing a summing amplifier, the first input of which is connected to an input terminal for connecting a signal source, the second input to the output of an inverting amplifier repeater, and the output to the input of a current sensor connected to the output of a repeater with the input of the inverting amplifier-repeater and through a shielded cable with an output terminal for connecting the load, a non-linear current-carrying element is inserted, connected between the output, repeat voltage and the screen of the cable. The drawing shows an electrical circuit of a controlled current stabilizer. The stabilizer contains, a summing amplifier 1, an inverting amplifier, a repeater 2, a current sensor 3, a voltage follower 4, a non-linear current defining element 5, a screen 6, an input 7 and an output 8 outputs. The summing input of amplifier 1 through the input resistors is connected to the output of the inverting amplifier-repeater and input terminal 7. The output of the summing amplifier 1 is connected to the input of current sensor 3, the output of which is connected to the input of inverting amplifier 2 (with its input) through voltage repeater 4 a resistor) and a shielded connecting cable with an output terminal 8 for connecting the load. The screen 6 of the connecting cable through non-linear current assignments element 5 is connected to the output of the voltage follower 4 and the input of the inverting amplifier-reader 2. The summing amplifier 1 serves to add signals to its input from the source through input terminal 7 and from the output inverter amplifier Repeater 2. Amplifier 1 is made on the basis of an operational amplifier with input resistors and a feedback resistor, in which precision resistors are used. The resistances of these resistors are equal. The inverting repeater amplifier 2 is also made at the operational amplifier, and the resistors - input and feedback - which are included in it are precision resistors of the type with the same resistance value, as a result of which the inverter transfer ratio of the repeater amplifier is equal to one. 3 current is a set of precision resistors switched by sealed relay contacts. The resistance values of the current sensor 3 resistors determine the load currents. The number of resistors is determined by the required load current range. The voltage follower 4 serves to isolate the input of the inverting amplifier-repeater with a load and is complete on the basis of the operating force of the bodies with high input resistance. Element 5 is made of diodes and resistors (not shown). The law of variation of the internal resistance of the current-generating element 5 is selected depending on the voltage level at the load based on the requirements of the permissible front duration and the amplitude of the voltage surge at the load at its different levels. This is due to the fact that the duration of the voltage front at the load is directly proportional to the value of the voltage at the load, so for small voltages (, 5 V) the front voltage will be small (about 0.02-2.5 ms) even at low currents screen cable charge (0.11 O μA). In this case, there are no voltage surges on the load (equivalent to the grounded shield mode). For high voltages on the load, the cable screen charge current can be increased to improve performance. At the same time, the duration of the front of the output voltage decreases, 9 and the amplitude of the emissions relative to the output voltage itself will not exceed the established norm. Thus, the law of variation of the resistance value of a nonlinear current supplying element must be inversely proportional to the magnitude of the output voltage. The device works as follows. The input terminal 7 from the external device receives the voltage + Ug, f, which through the corresponding input resistor enters the total point of the amplifier 1. The output of the summing amplifier 1 sets the voltage that the current provides to the load by means of the current sensor 3. The voltage across the load () through the voltage follower 4 goes to the input of the inverter repeater 2 (to its input resistor). Since the transfer coefficient of the repeater 2 is chosen equal to -1, then at its output nf + Tj, j (., Which through the corresponding input resistor also goes to the summing point of amplifier 1). Since the resistance of the resistors (input and output ), included in summing amplifier 1, are equal in magnitude, then the magnitude of the load current is determined by the ratio of the input voltage to the resistance value of the resistor of current sensor 3. The output voltage Ug | ,, x through the voltage detector 4 arrives at the Dio For example, if the output voltage} g does not exceed the diode cut-off voltage, shield 6 of the connecting cable is actually disconnected from voltage follower 4. At the same time, the charge current of shield 6 of the connecting cable 131 is zero and does not create voltage surges If the transient voltage exceeds the diode cut-off voltage, the cable screen 6 is charged with a high current through the low resistance of the diodes, as a result of which the rise time of the output voltage at the load is sharply reduced. Thus, a controlled current regulator provides a load current with a short rise time of the output voltage and low (permissible) output voltage spikes throughout the entire range of possible voltages across the load.

Claims (1)

УПРАВЛЯЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ТОКА, содержащий суммирующий усилитель, первый вход которого соединен с входным выводом для подключения источника сигнала, второй вход - с выходом инвертирующего усилителя-повторителя, а выход - с входом датчика тока, соединенного своим выходом через повторитель напряжения с входом инвертирующего усилителя-повторителя и через экранированный кабель с выходным выводом для подключения нагрузки, о тличающийся тем, что с це- ί лью повышения качества регулирования за счет уменьшения выбросов выходного напряжения, он снабжен между выходом повторителя напряжения и экраном кабеля.A CONTROLLED CURRENT STABILIZER containing a summing amplifier, the first input of which is connected to the input terminal for connecting the signal source, the second input is the output of the inverting amplifier-repeater, and the output is connected to the input of the current sensor connected through its voltage repeater to the input of the inverting amplifier-repeater and through a shielded cable with an output terminal for connecting the load, characterized in that in order to improve the quality of regulation by reducing the output voltage surge, it provided between the output of the voltage follower and the cable screen. ЧП)State of emergency)
SU833651041A 1983-10-03 1983-10-03 Controllable current stabilizer SU1136131A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833651041A SU1136131A1 (en) 1983-10-03 1983-10-03 Controllable current stabilizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833651041A SU1136131A1 (en) 1983-10-03 1983-10-03 Controllable current stabilizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1136131A1 true SU1136131A1 (en) 1985-01-23

Family

ID=21084976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833651041A SU1136131A1 (en) 1983-10-03 1983-10-03 Controllable current stabilizer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1136131A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 1088719, кл.С 05 F 1/56, 1983. V 2. Техническое описание тестера БИС МП 14 КФС-10-006, ЩЦМЗ.430.037, 1979, т.4, с. 409. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5107202A (en) Fiber optic current monitor for high-voltage applications
US3832646A (en) Common mode noise suppressing circuit adjustment sequence
CA1254944A (en) Method and apparatus for monitoring operation of a spark ignition device in a gas turbine engine
GB2131558A (en) Measuring potential difference
SU1136131A1 (en) Controllable current stabilizer
US3760228A (en) Protecting circuit
US3532936A (en) Protective circuit for direct current voltage regulators
US4357544A (en) Variable impedance circuit
US3739188A (en) Common wire compensation circuit
US3440518A (en) Voltage-to-current converter for use with measuring instruments
SU1446658A1 (en) Device for compensating for error of instrument current transformer
DE69323207T2 (en) CURRENT REGULATION CIRCUIT FOR RING LASERS
EP0486114A2 (en) Electrical testing apparatus
US3178640A (en) Arrangement for testing breakdown of the insulation of a conductor utilizing a direct current circuit to minimize stray capacitance effects
SU1291947A1 (en) Variable voltage stabilizer with overvoltage protection
US4660122A (en) Foldback current limiting circuit
GB2173601A (en) Ignition monitoring equipment
SU1612286A1 (en) All-purpose d.c. voltage stabilizer
US3638114A (en) Split range transducer
SU1352382A1 (en) Voltage-to-current converter
SU1076885A1 (en) Bipolar voltage stabilizer
SU1010568A1 (en) Device for converting voltage to current
SU1665349A1 (en) Device for voltage variation rate limiting
SU1626328A1 (en) Voltage following device
US3268797A (en) Direct current high voltage power supply