SU1725209A2 - Управл емый стабилизатор тока или напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитани  измерительной аппаратуры. Цель - расширение функциональных возможностей управл емого стабилизатора тока или напр жени . Устройство содержит повторитель напр жени  на первом дифференциальном усилителе 1, резистивный датчик 2 тока, изолированный двухпол рный источник 4 питани  усилител  1. Введение второго дифференциального усилител  5 и переключател  7 режимов работы и соединение управл ющего входа усилител  1 с первым управл ющим сигналом и с выходом усилител  5 через переключатель 7, а управл ющих входов усилител  5 с нагрузкой и со вторым управл ющим сигналом позвол ет осуществл ть след щую стабилизацию выходного тока или напр жени  на заземленной нагрузке по внешнему управл ющему напр жению любой пол рности и тем самым расширить функциональные возможности устройства. 1 ил. W и

Description

Изобретение относитс  к области электротехники, в частности к аппаратуре дл  электрохимических методов анализа , и  вл етс  усовершенствованием известного устройства, описанного в авт.св. СССР № 930299.

Известен управл емый источник тока, содержащий двухпол рный источник питани , дифференциальный усилитель, токоза- дающий резистор и нагрузку, причем выводы питани  этого усилител  подключены соответственно к двухпол рному источнику , инвертирующий вход усилител  соединен с его выходом и токозадающим резистором, второй конец которого, как и один из выводов нагрузки, заземлен, а второй вывод подключен к общему проводу двухпол рного источника питани . К недостаткам этого устройства при достаточной простоте схемы можно отнести работу в од- ном режиме, что ограничивает область применени .

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей путем введени  дополнительного режима рабо- ты.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что управл емый стабилизатор тока или напр жени  по авт.св. СССР № 930299, содержащий двухпол рный источник питани , дифференциальный усилитель, токозадаю- щий резистор и нагрузку, причем выводы питани  этого усилител  подключены соответственно к двухпол рному источнику, инвертирующий вход усилител  соединен с его выходом и токозадающим резистором, второй конец которого, как и один из выводов нагрузки, заземлен, а второй вывод нагрузки подключен к общему проводу изолированного двухпол рного источника питани , снабжен вторым дифференциальным усилителем, переключателем режима работы с двум  коммутируемыми цеп ми, дополнительным входом дл  подключени  второго источника управл ющего сигнала, причем переключатель режима работы первой коммутируемой цепью включен между первым входом управлени  током и неинвертирующим входом первого дифференциального усилител , а второй коммутационной цепью между этим же неинвертирующим входом и выходом второго дифференциального усилител , инвертирующий вход которого соединен с дополнительным , а неинвертирующий вход - вторым выводом нагрузки.

На чертеже представлена схема стабилизатора . Управл емый стабилизатор тока или напр жени  содержит первый дифференциальный усилитель 1, выход которого

соединен с его инвертирующим входом и первым концом токозадающего резистора 2, второй конец этого резистора соединен с первым выводом нагрузки 3 и заземлен, а второй вывод нагрузки 3 соединен с общим проводом двухпол рного источника питани  4 первого дифференциального усилител . Кроме того, второй вывод нагрузки 3 соединен с неинвертирующим входом второго дифференциального усилител  5, инвертирующий вход которого  вл етс  дополнительным входом 6 источника управлени  напр жением стабилизатора, при этом выход усилител  5 подключен к входу переключател  режима работы 7 с двум  коммутируемыми цеп ми, выполненного в виде перекидной контактной или бесконтактной группы, другой вход которого соединен с входом 8 управлени  током стабилизатора , а выход переключател  7 подключен к неинвертирующему входу усилител  1.

Устройство работает следующим образом .

Напр жение сигнала, поступающее на неинвертирующий вход усилител  1, полностью повтор етс  на токозадающем резисторе 2. Величина сопротивлени  этого резистора определ ет соотношение между входным напр жением и током, протекающим через последовательно соединенные резистор 2 и нагрузку 3 от источника питани  4.

Рассмотрим работу устройства в режиме след щей стабилизации тока. В этом режиме переключатель 7 подключает вход 8 управлени  током к неинвертирующему входу усилител  1. При поступлении на этот вход задающего сигнала ток в нагрузке 3 определ етс  соотношением

н UBX -, Кт

где UBX - входное напр жение сигнала;

RT - сопротивление токозадающего резистора 2.

Изменение величины сопротивлени  нагрузки 3 или колебани  напр жени  источника питани  4 приведет к соответствующему изменению напр жени  на инвертирующем входе усилител  1, компенсирующему эти возмущени . Форма токового сигнала в нагрузке 3 повтор ет форму сигнала на входе 8 при любой его пол рности .

Работа устройства в режиме след щего стабилизатора напр жени .

В этом режиме переключатель 7 соедин ет неинвертирующий вход усилител  1 с

выходом усилител  5. На дополнительный вход 6 управлени  напр жением и соответственно на неинвертирующий вход усилител  5 поступает, например, сигнал положительной пол рности. На его неинвертирующий вход поступает напр жение сигнала с нагрузки 3. Допустим, напр жение на нагрузке меньше входного, т.е. напр жение на неинвертирующем входе усилител  5 меньше напр жени  на его инвертирующем входе. При этом отрицательное напр жение с выхода этого усилител  через переключатель 7 поступает на вход стабилизатора тока на дифференциальном усилителе 1. Ток через нагрузку начинает увеличиватьс  до момента равенства напр жени  на нагрузке 3 напр жению на входе 6. Если же напр жение на нагрузке начнет увеличиватьс  и превысит входное на выходе усилител  5, по витс  положительный потенциал, поступающий соответственно на вход названного стабилизатора тока. Вследствие смены пол рности на этом входе ток начинает уменьшатьс , отрабатыва  это изменение изменением напр жени , и соответственно уменьшаетс  напр жение на нагрузке 3. Аналогично работает стабилизатор и при смене пол рности управл ющего сигнала на входе 6 с соответствующей сменой пол рности напр жени  на выходе дифференциального усилител  5.

При подаче на входы 6 или 8 сигнала произвольной формы стабилизатор повтор ет этот сигнал на нагрузке, независимо от ее сопротивлени , но в пределах напр жени  источника питани  4.

Погрешность стабилизатора определ етс  погрешностью передачи напр жени , выходным сопротивлением и входным током дифференциального усилител  1, коэффициентом усилени  и напр жением смещени  дифференциального усилител  5 и точностью задани  сопротивлени  резистора 2.

Первые п ть составл ющих определ ютс  качеством примен емых операционных усилителей. Шеста  составл юща  зависит от класса точности токозадающего резистора 2. Широка  номенклатура выпускаемых промышленностью операционных

усилителей обеспечивает получение необходимой точности стабилизации. Переключатель 7 режима может быть реализован на реле с одной перекидной контактной группой или в бесконтактном варианте на микросхемах К564 КТЗ; Р590 КИ2, КИ4, КИ5, КИ7, КИЮ, КИ13ит.п.

Введение дополнительного дифференциального усилител  и переключател  режима с соответствующими св з ми

обеспечивает след щую работу устройства в режиме двухпол рной стабилизации- тока или напр жени  на заземленной нагрузке без дополнительных каналов управлени  пол рностью с высокой скоростью отработки изменений входных сигналов. Полученные свойства стабилизатора позвол ют расширить область его применени  в направлении создани  аппаратурных средств дл  электрохимических методов

анализа.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Управл емый стабилизатор тока или напр жени  по авт.св. № 930299, о т л и чающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него введены второй дифференциальный усилитель, переключатель режима) с двум  коммутируемыми цеп ми, дополнительный вход дл 

   подключени  второго источника управл ющего сигнала, причем переключатель режима работы первой коммутируемой цепью включен между первым входом управлени  током и неинвертирующим входом первого

   дифференциального усилител , а второй коммутируемой цепью - между неинвертирующим входом первого дифференциального усилител  и выходом второго дифференциального усилител , инвертирующий вход которого соединен с дополнительным входом, а неинвертирующий вход - с вторым выводом нагрузки.