SU1394412A1 - Управл емый генератор импульсов тока - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в информационно-измерительных системах преобразовани  напр жени  в ток дл  задани  режимов при сн тии вольт-амперной характеристики и измерении параметров активных и пассивных двух- и п-полюсНИКОВ большой мощности, в частности полупроводниковых диодов, транзисторов, термоэмиссионных преобразователей, аккумул торов и т.п. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности, КПД, уменьшение потребл емой мощности в паузах между импульсами и массога- баритных показателей при генерировании импульсов тока большой амплитуды . Устройство Содержит источник 1 управлени , масштабирукхций входной усилитель 2, усилители 3 и 19, резистор 4 обратной св зи, суммирующий резистор 5, интегрирующую RC-цепь.б, вьшолненную на конденсаторе 7 и резисторе 8, датчик 9 тока поко , диоды 10 и 12, резистор 11, шунт 13, резистор 14 нагрузки, цепь 15 след щей обратной св зи по току, инвертирующий усилитель 16, резисторы 17 - масштабный и 18 - обратной св зи. Б устройстве обеспечиваетс  компенсаци  ЭДС нагрузки, что позвол ет обеспечить требуемую точность задани  тока в нагрузке, снизить мощность потреблени , а также повысить КПД и расширить область применени  предложенного устройства. 1 ил., 1 з .п. ф-лы. с S (Л 00 (Г

Description

WiBji .

гЭ Г г

-« п 1

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах преобразовани  йапр жени  в ток дл  задани  при сн тии вольт-амперных характеристик и измерении параметров активных и пассивных двух и п-полюсников большой мощности , в частности, полупроводниковых диодовJ транзисторов, термо- эмиссонньге преобразователей, аккумул торов и т.п.

Цель изобретени  - повышение надежности , КПД, уменьшение потребл емой мощности в паузах между импульса ми и массогабаритов при генерирова- НИИ импульсов тока большой амплитуды

На чертеже приведена принципиаль« на  электрическа  схема управл емого генератора импульсов тока.

Управл емый генератор импульсов тока содержит источник 1 управлени , соединенный через масштабирующий усилитель 2 с входным резистором 3, который через резистор 4 обратной св зи и датчик тока поко , содержащий диоды, соединен с выходом усилител , а через суммирующий резистор 5 и интегрирующую RC-цепь 6, вьшолненнута н конденсаторе 7 и резисторе 8, соединен с входом усилител . Датчик 9 тока поко  содержит диод 10, резистор 11 и диод 12. Выход датчика 9 тока п ко  через резистор шунта 13 и резистор 14 нагрузки соединен с общей шиной . Обща  точка резисторов 13 и 14 через цепь 15 след щей обратной св зи по току соединена с входом усилител  2, а обща  точка датчика тока поко  и резистора пгунта 13 соединена через инвертирующий усилитель 16 и суммирующий резистор 20 с информаци- онной обкладкой конденсатора 7 инте- грирук дей цепи 6, а инвертирующий усилитель содержит масштабньй резистор 17, резистор 18 обратной св зи и усилитель 19.

Управл емый генератор импульсов тока работает следующим образом.

Управл ющее напр жение 1 усиливаетс  усилителем 2 с масштабирующими входным резистором 3 и резистором 4 обратной св зи и поступает на шунт

13и нагрузку 14.

Падение напр жени  на нагрузке

14через цепь 15 след щей обратной св зи по току поступает на инверти- вход усилител  2. Суммарный

коэффициент передачи цепи 15 след щей обратной св зи по току и усилител  2 равен 1. Датчик 9 тока поко  охвачен совместно с усилителем 2 обратной св зью по напр жению резистором 4. В общей точке шунта 3 И резистора 4 обратной св зи устанавливаетс  напр жение, равное сумме-усиленного управл ющего напр жени  и падени  напр жени  на нагрузке 1, Поскольку потенциал нагрузки 1 одновременно приложен к обоим выводам шунта 13, то амплитуда выходного тока полностью определ етс  из выражени 

Т

.Д I

R

(1)

5

0

5

0

5

0

5

где

и

I - амплитуда генерируемого импульса тока, AJ

- амплитуда импульса управл ющего напр жени , Bj k - коэффициент усилени  усилител  R - сопротивление шунта. Ом.

При отсутствии управл ющего напр жени  усиленное напр жение смещени  на выходе усилител  2 прикладываетс  к датчику 9 тока поко , шунту 13 и нагрузке 14. Ввиду того, что сопротивление резистора 11 датчика 9 тока поко  на два-п ть пор дков превышает суммарное сопротивление шунта 13 и нагрузки 14, напр жение смещени  на входе усилител  2 практически полностью приложено к резистору 11 и через резистор .8, конденсатор 7 интегрирующей цепи 6 и суммирующий резистор 5, поступает на инвертирующий вход усилител  2, усиливаетс  и подаетс  снова на резистор 11 в противо- фазе, уменьша  напр жение смещени  на входе усилител  2 и соответственно ток поко  в паузе между импульсами.

Поскольку сопротивление резисторов 3, 8 и 5 соизмеримы, а сопротивление резистора 11 датчика 9 тока поко  на два-п ть пор дков больше с.уммарного сопротивлени  нагрузки 14 и шунта 13, то ток поко  усилител  2 будет ослаблен в дес тки и сотни раз.

В режиме формировани  импульса тока введенный датчик тока поко  на работу генератора импульсов тока вли ни  не оказывает, ввиду того что посто нна  времени интегрирующей цепи

11 и длительность паузы между импульсами много больше длительности генерируемого импульса, а резистор датчика тока поко  зашунтирован встречно включенными диодами, пр мое напр жение которых при прохождении тока большой амплитуды не превьшает 1-2 В.

Однако, если в составе нагрузки имеетс  источник ЭДС, то по окончании переходного процесса в ичтериру- ющей , общий коэффициент передачи цепи след щей обратной св зи

по току 15 и усилител  2 не равен 1, 15 тока поко  в противофазе, полностью

Claims (2)

1. поскольку резисторы 8 и 5 подключены параллельно резистору обратной св зи 4, На шунте 13 в отсутствие управл ющего напр жени  по витс  нескомкомпенсиру  вли ние ЭДС нагрузки на ток поко  генератора импульсов тока. Блок компенсации ЭДС нагрузки позвол ет исключить вли ние ЭДС нагруз- пенсированна  разность потенциалов,вы-20 ки любой пол рности и уровн , обес- эванна  рассогласованием коэффициента печивает требуемую точность задани  передачи-цепи след щей обратной св - тока в нагрузке, снизить мощность пори по току и, следовательно, на вы- треблени  и масс-габаритные показа- ходе усилител  2, в щунте 13 и нагруз- тели генератора, повысить КПД и рас- ке 14 по витс  посто нньй ток, опреде-25 ширить сферу применени . л амый ЭДС в цепи нагрузки, изменением коэффициента передачи усилител  Формула изобретени  2 и суммарным сопротивлением шунта 13

   и нагрузки 14. Следовательно, услови  1. Управл емый генератор импуль- нормальной .работы генератора импуль- зо сов тока, содержащий усилитель, вы

   сов тока нарушены, ухудшитс  тепловой режим выходных каскадов и надежность усилител , увеличитс  мощность потреблени  от емкостного накопител  и его источника питани , резко снизит с  точность задани  тока и КПД, и генератор импульсов тока не сможет . быть использован дл  работы с нагрузкой , содержащей ЭДС. Дл  обеспечени  работы генератора на нагрузку, со- .держащую ЭДС, введены усилитель 16 и суммирующий резистор 20.

   Резистор 8 интегрирующей цепи 6 и усилитель 16 с резистором 20 образуют дифференциальную схему измерени  падени  напр жени  на резисторе 11 датчика 9 тока поко . Номиналы сопротивлений резисторов 8, 20 и коэффициент усилени  усилител  16 выбраны так, чтобы вьшолн лось условие

   R

   18

   R

   (2)

   n

   R - coпpoтивлeниe резистора

   ° 20, Ом; Rg - сопротивление резистора 8,

   Ом;

   R - сопротивление резистора 18, Ом;

   R. - сопротивление резистора

   17, Ом.

   В этом случае дифференциальна  схема компенсации ЭДС нагрузки сба- лансирована к на конденсаторе 7 вьще- л етс  разность потенциалов на вьто- дах датчика 9 тока поко , не завис ща  от посто нной ЭДС на входе усилител  2, необходима  дл  компенсации ЭДС нагрузки. Полученна  разность потенциалов на конденсаторе 7 прикладываетс  к инвертирующему входу усилител  2 и поступает на датчик

   5

   5

   0

   5

   ход которого через последовательно соединенные резистор щунта и нагрузки соединен с общей шиной, обща  точка резисторов шунта и нагрузки через блок след щей обратной св зи по току соединена с инверсным входом усилител , который через масштабирукщий резистор соединен с входной шиной, а через резистор обратной св зи - с первым входом резистора шунта, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  потребл емой мощ- но сти, в него введены датчик тока по ко , содержащий резистор зашунтиро- ванньй встречно-параллельно включена ными диодами, интегрирук цую RC-цепь и суммирующий резистор, при этом датчик тока поко  включён между выходом усилител  и общей точкой резисторов обратной св зи и шунта, а выход усилител  через интегрирутацута RC-цепь соединен с общей шиной, обща  точка резистора и конденсатора интегрирующей КС-цепи через суммирующий резистор соединена с инверсным входом усилител  .
2. 2. Генератор по п. 1, о т л и- чающийс  тем, что, с целью увеличени  точности задан1{  тока и

   513944126

   расширени  области применени  привыходом через второй суммирующий ре- работе на нагрузку, содержащую ЭДС,зистор - к общей точке резистора и введен блок компенсации ЭДС нагрузки,конденсатора интегрирующей RC-цепи и включающий инвертируемый усилитель,через второй резистор обратной св - входом подключенный к общей точкези - к входу интегрирующего усили- шунта и резистора обратной св зи, ател .