SU1404961A1

SU1404961A1 - Преобразователь напр жение-ток с заземленной нагрузкой

Info

Publication number: SU1404961A1
Application number: SU864042696A
Authority: SU
Inventors: Евгений Николаевич Климович
Original assignee: Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Физико-Механического Института Им.Г.В.Карпенко
Priority date: 1986-03-24
Filing date: 1986-03-24
Publication date: 1988-06-23

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и позвол ет узеличить точность преобразовани . Устройство содержит операционный усилитель 1 и резисторы 2-5. Введение резистора 6, управл емого напр жением , резисторов 8 и 9, электронного 10, фильтра 1 1 нижних частот и дифференциального усилител 12 снижает погрешности, вызванные изменением сопротивлени нагрузки 7 на повышенных частотах при уменьшении коэффициента усилени операционного усилител 1 , а также погрешности, обусловленные разбалансом резисторов 2-5 цепей обратной св зи. 2 ил. о ffl

Description

;о

О5

Изобретение относитс к электроизмерительной технике.

Цель изобретени - повышение точности преобразовател за счет снижени погр ешности, вызванной изменением сопротивлени нагрузки на повышенных частотах при уменьшении коэффициента усилени операционного усилител , а также погрешности, обуслов- ленной разбалансом сопротивлений резисторов цепей обратной св зи.

На фиг. 1 приведена схема преоб- разовател на фиг, 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу

Преобразователь содержит операционный усилитель 1, инвертирующий вход которого соединен с первыми выводами первого 2 и второго 3 резисторов , неинвертирующий вход - с пер- выми выводами третьего 4 и четвертого 5 резисторов, а выход - с вторыми выводами резисторов 2 и 4, Второй вывод резистора 3 через резистор 6, управл емый напр зкением, соединен с вторым входом устройства, второй вывод резистора 5 соединен с первым входом устройства. Нагрузка 7 подключена между выходом и общей шиной устройства. Последовательно соединенные п тый 8 и шестой 9 резисторы подключены между неинвертирующим входом усилител 1 и выходом устройства Параллельно резистору 8 подключен электронный ключ 10, управл ющий вход которого соединен с первым вхо- дом устройства. Входы фильтра 11 нижних частот соединен с выводами резис тора 9, а выходы - через дифференциальный усилитель 12 с управл ющим входом резистора 6,

Преобразователь работает следующим образом,

На входы преобразовател поступа

ют синусоидальные синфазные напр жени , разность которых необходимо преобразовать в пропорциональное значение тока, независ щее от сопротивлени нагрузки 7 (фиг,2а). На посто н- ном токе, когда коэффициент усилени операционного усилител можно прин ть стрем щимс к бесконечности, выходное сопротивление преобразовател также стремитс к бесконечности при условии выполнени равенства

R2 R1

R3

R4 + R5

Q

,|

25 . 35

30

40

45

50 55

где R1, R2, R3,

R4, R5 - сопротивлени резисторов 5, 4, 2, 3 и 6 соответственно ,

С ростом частоты уменьшаетс коэффициент усилени операционного усилител 1, а следовательно, при неизменном сопротивлении резисторов 2-5 цепей обратной св зи падает выходное сопротивление преобразовател . Дл его увеличени служит резистор 6, управл емый напр жением, изменением величины сопротивлени которого можно обеспечить большое выходное сопротивление даже при малом коэффициенте усилени операционного усилител .

Преобразователь охвачен глубокой отрицательной обратной св зью по выходному сопротивлению. Цепь обратной св зи включает, кроме резистора 6, схему дл выделени посто нного напр жени , обратно пропорционального выходному сопротивлению преобразовател , состо щую из ключа 10 и резисторов 8 и 9, а также фильтр 11 и усилитель 12, В положительные полупериоды входного напр жени ключ 10 замкнут и шунтирует резистор 8, а в отрицательные - разомкнут. Если выходное сопротивление преобразовател велико, введение дополнительного резистора 8 в цепь нагрузки не приводит к изменению величины тока нагрузки , т,е. его средние значени в отрицательный и положительный полупериоды равны и, следовательно, среднее значение напр жени на выходах резистора 9 и посто нное напр жение на выходе фильтра 11 равны нулю. Если выходное сопротивление преобразовател мало и имеет положительный знак, то в отрицательные полупериоды напр жение на вьюодах резистора 9 меньше, чем в положительные (фиг.26) и на выходе фильтра 11 возникает положительное посто нное напр жение (фиг.2в), При отрицательном выходном сопротивлении преобразовател напр жение на резисторе 9 в отрицательные полупериоды увеличиваетс , на выходе фильтра 11 по вл етс отрицательное напр жение (фиг,2г,д).

Выходное напр жение фильтра 11 после усилени усилителем 12 поступает на резистор 6, измен его сопротивление и увеличива выходное сопротивление преобразовател , при - этом посто нна составл юща напр жени на резисторе 9 уменьшаетс , т.е. в устройстве автоматически поддерживаетс выходное сопротивление на требуемом уровне.

Посто нна составл юща напр жени на резисторе 9 зависит от амплитуды выходного напр жени , однако это существенного вли ни на работу устройства не оказывает, так как коэффициент усилени дифференциального усилител 12, поскольку усилени осуществл етс на посто нном токе, может быть выбран достаточно большим с учетом реального диапазона изменени входного напр жени преобразовател .

Таким образом, выходное сопротивление преобразовател увеличиваетс , а погрешности, обусловленные изменением сопротивлени нагрузки 7 и разбалансом сопротивлений резисторов 2-5 цепей обратной св зи, уменьшаютс .

Claims

Формула изобретени

Преобразователь напр жение-ток с заземленной нагрузкой, содержащий

0

5

0

5

0

операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с первыми выводами первого и второго резисторов , неинвертирующий вход - с первыми выводами третьего и четвертого . резисторов, а выход - с вторыми выводами первого и третьего резисторов, второй вывод четвертого резистора соединен с первым входом устройства, отличающийс тем, что, с целью повышени точности, в него введены резистор, управл емый напр жением , п тый и шестой резисторы, электронный ключ, фильтр нижних частот и дифференциальный усилитель, причём последовательно соединенные п тый и шестой резисторы включены между не- инвертирзтощим входом операционного усилител и выходом устройства, параллельно п тому резистору подключен электронный ключ, управл ющий вход которого соединен с первым входом устройства, входы фильтра нижних частот подключены к вьшодам шестого резистора , а выходы - через дифференциальный усилитель к управл ющему входу резистора, управл емого напр жением , подключенного между вторым входом устройства и вторым вьшодом второго резистора.

(B. USfjt

a

и,

3

N./

Д

Фие.2