SU1173542A1 - Многоразр дный управл емый магазин сопротивлений - Google Patents

Abstract

МНОГОРАЗРЯДНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ МАГАЗИН СОПРОТИВЛЕНИЙ, содержащий блок управлени , соединенный шинами управлени  с каждым разр дом управл емого делител  напр жени , состо шего из последовательно соединенных резисторов и МОП-транзисторов, соединенных стоками и подключенных истоками к выводам резисторов, а затворами МОП-транзисторы соединены с соответствующими шинами управлени , первый образцовый резистор, соединенный с общей шиной и первым входным зажимом многоразр дного управл емого магазина сопротивлений, и операционный усилитель, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и расширени  области применени , дополнительно введены полевой транзистор, бипол рный транзистор, второй образцовый резистор, сумматор, причем затвор полевого транзистора соединен с выходом операционного усилител , неинвертирующий вход которого соединен со стоками МОП-транзисторов, а инвертирующий вход - с вторым выводом первого образцового резистора и эмиттером бипол рного транзистора, база которого соединена с истоком полевого транзистора, а коллектор - со стоком полевого транзистора и первым выводом второго образцового резистора, второй вывод которого подключен к полюсу источника питани  и инверсному входу аналогового сумматора, пр мой вход последнего соединен с первым выводом второго образцового резистора, а выход - с выводом резистора первого разр да управл емого делител  напр жени , последний резистор которого соединен с общей шиной , при этом второй входной зажим многоразр дного управл емого магазина сопротивлений соединен с инверсным входом операционного усилител .

Description

Изобретение относитс  к информационноизмерительной технике и предназначено дл  использовани  в качестве образцового кодоуправл емого магазина сопротивлений дл  автоматизированных метрологических испытаний измерительных каналов, содержащих резистивные датчики, или в автоматических мостах посто нного тока.

Цель и|{(бретени  - повышение надежности и расширение области применени  за счет устранени  включени УЦОП-транзистора последовательно в цепь образцового резистора , а также за счет замены последовательного управл емЬго делител  напр жени  на управл емый делитель напр жени  типа R-2R или цифроаналоговый преобразователь множительного типа.

На чертеже представлена схема устройства .

Устройство содержит блок 1 управлени , соединенный шинами управлени  с каждым разр дом управл емого делител  2 напр жени , состо щего из МОП-транзисторов 3-1-3l n- 1 ), последовательно соединенных эталонных резисторов 4-1-4-п. Стоки МОПтранзисторов 3-1-3-(п+1) объединены и подключены к первому выходу управл вшего делител  2 напр жени , соединенного с неинверсным входом операционного усилител  5, стоки МОП-транзисторов 3-1-3-(п-|--fl ) подключены к соответствующим выводам эталонных резисторов 4-1-4-п, а затворы МОП-транзисторов 3-1-3-(п+1) подключены к соответствующим щинам управлени  блока 1 управлени . Первый образцовый резистор 6 соединен первым выводом с общей шиной и первой входной клеммой 7 устройства, второй вывод образцового резистора 6 соединен с эмиттером бипол рного транзистора 8 и инверсным входом операционного усилител  5, выход которого соединен с затвором полевого транзистора 9, исток которого соединен с базой бипол рного транзистора 8, а сток соединен с коллектором бипол рного транзистора 8, с первым выводом второго образцового резистора 10 и неинверсным входом сумматора 11, инверсный вход которого подключен к второму выводу второго образцового резистора 10 и к полюсу источника 12 питани , выход сумматора 11 соединен с первым концом цепочки резисторов 4-1-4-п со стороны первого разр да управл емого делител  2 напр жени , второй конец цепочки резисторов 4-1-4-п которого соединен с общей шиной, втора  входна  клемма 13 устройства подключена к инверсному входу операционного усилител  5.

Устройство работает следующим образом.

Исходное состо ние устройства характеризуетс  открытым МОП-транзистором 3- (п+1) и отсутствием коммутации на входных клеммах 13(+) и 7(-). При этом на неинвертирующем входе операционного усилител  5 нулевой потенциал (относительно

общей шины), положительна  обратна  св зь по току, реализуема  аналоговым сумматором 11, отключена, и на входных клеммах 13 и 7 отслеживаетс  нулевой потенциал , который сохран етс  также при подключении к входным зажимам источника тока. При отпирании какого-либо другого МОП транзистора 3 включаетс  положительна  обратна  св зь через неинвертирующий вход операционного усилител  5. При подключении к входу многоразр дного управл емого магазина сопротивлений источника тока на эмиттере бипол рного транзистора 8 возникает положительный отпирающий потенциал , через второй образцовый резистор 10

течет ток и на нем возникнет разность потенциалов , котора  выдел етс  аналоговым сумматором И и подаетс  на резистор 4-1 управл емого делител  2 напр жени . Управл емый делитель 2 напр жени  делит напр жение с выхода аналогового сумматора

11 на коэффициент

И

К - m-L

где

п - число эталонных резисторов (р.езисторы имеют одинаковые номиналы сопротивлений ) ;

,2,...,n,n ч-1 - номер выбранного МОПтранзистора 3.

Из услови  точного функционирова , ни  устройства следует, что напр жение на неинвертирующем входе операционного усилител  5 должно равн тьс  напр жению на втором выводе первого образцового резистора 6. Учитыва  также, что ток в цепи эмиттера бипол рного транзистора 8 пренеб2 режимо мало отличаетс  от тока в цепи коллектора, так как ток затвора полевого транзистора 9 и входной ток сумматора 11 пренебрежимо малы («0,001%) по сравнению с током в цепи эмиттера (1-20 мА), то можно записать 0

(IBX+IK),(1)

гдеивх,1в)( - напр жение и ток на зажимах 7, 13;

RI - сопротивление первого образцо5вого резистора 6;

Ь - ток через второй образцовый

резистор 10.

Так как операционный усилитель 5 с транзисторами 8 и 9 работает как эмиттерный повторитель, то можно записать 0

. Ra- к,(2)

гдeR2 - сопротивление второго образцового

резистора 10.

Исключа  из уравнений (1) и (2) пере5 менную Ц, получаем

UBX . , Ri+KRz

(3)

IKZ

31173542д

Из выражени  (3) следует, что входноеЭто уравнение описывает параллельное

сопротивление устройства равновключение посто нного Ri и переменного

Ув1 RtKRt .( подключении к источнику тока, так и к исIBX К ч-кКаточнику напр жени . Устройство можно подO k l , O R«Ar Ri//R2.BOM по цеп м питани .

Устройство ведет себ  одинаково как при

соедин ть параллельно с другими резисторами в любую цепь, не св занную с устройст

Claims (1)

1. МНОГОРАЗРЯДНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ МАГАЗИН СОПРОТИВЛЕНИЙ, содержащий блок управления, соединенный шинами управления с каждым разрядом управляемого делителя напряжения, состоящего из последовательно соединенных резисторов и МОП-транзисторов, соединенных стоками и подключенных истоками к выводам резисторов, а затворами МОП-транзисторы соединены с соответствующими шинами управления, первый образцовый резистор, соединенный с общей шиной и первым входным зажимом многоразрядного управляемого магазина сопротивлений, и опера- ционный усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения, дополнительно введены полевой транзистор, биполярный транзистор, второй образцовый резистор, сумматор, причем затвор полевого транзистора соединен с выходом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен со стоками МОП-транзисторов, а инвертирующий вход — с вторым выводом первого образцового резистора и эмиттером биполярного транзистора, база которого соединена с истоком полевого транзистора, а коллектор — со стоком полевого транзистора и первым выводом второго образцового резистора, второй вывод которого подключен к полюсу источника питания и инверс- q ному входу аналогового сумматора, прямой S вход последнего соединен с первым выводом второго образцового резистора, а выход — с выводом резистора первого разряда управляемого делителя напряжения, последний резистор которого соединен с общей шиной, при этом второй входной зажим многоразрядного управляемого магазина сопротивлений соединен с инверсным входом операционного усилителя.

   SU ,,„1173542