SU1767490A1 - Управл емый источник тока - Google Patents

Abstract

Использование: в измерительных преобразовател х и системах управлени . Сущность изобретени : устр-во содержит три узла формировани  опорного напр жени , два из которых состо т из операционного усилител , полевого или бипол рного транзистора и измерительного резистора, а третий - из операционного усилител  и измерительного резистора, опорный резистор , три входных шины дл  подключени  соответствено источника управл ющего напр жени , источника напр жени , двухпо- л рного источника питани , выходную и общую шины. В устр-ве в третий узел формировани  опорного напр жени  введены третий полевой или бипол рный транзистор и четвертый измерительный резистор. При этом величину тока второго узла формировани  выбирают равной максимально возможному смещению нул  выходного тока. Такое построение схемы устр-ва позвол ет повысить точность преобразовани  напр жени  в ток. 1 ил. (/ С

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в измерительных преобразовател х и системах управлени .

Известен однопол рный источник тока с заземленной нагрузкой управл емый напр жением , содержащий два стабилизатора однопол рного тока на операционных усилител х и бипол рных или полевых транзисторах , причем первый стабилизатор используетс  дл  управлени  вторым с целью обеспечени  работы от заземленного источника управл ющего напр жени . Недостатком указанного источника  вл етс  смещение нул  в характеристике преобразовани  напр жени  в ток из-за неидеальности параметров операционных

усилителей и, как следствие, по вление погрешности преобразовани .

Наиболее близок источник тока, содержащий два управл емых напр жением стабилизатора тока на операционных усилител х и полевых или бипол рных транзисторах и узел управлени  на третьем операционном усилителе, обеспечивающий управление первым и вторым стабилизаторами токов, причем выходной ток в нагрузке равен разности токов первого и второго стабилизаторов .

Недостатком прототипа  вл етс  низка  точность преобразовани  напр жени  в ток, особенно в начальной части характеристики преобразовани , из-за высокой чувствительности смещени  нул  к изменению

|

О vj

:

О

о

сопротивлени  балансировочных резисторов .

Указанна  высока  чувствительность вызвана тем, что нулевой ток при отсутствии управл ющего напр жени  формируетс  как разность относительно больших токов, величина каждого из которых находитс  на уровне тока потреблени  операционного усилител , на котором выполнен узел управлени  |Н

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани  напр жени  в ток.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема управл емого источника тока.

Управл емый источник тока содержит первый узел формировани  выходного тока, состо щий из первых операционного усилител  1, полевого или бипол рного транзистора 2, измерительного резистора 3, второй узел формировани  тока компенсации , состо щий из вторых операционного усилител  4, полевого или бипол рного транзистора 5, измерительного резистора 6, третий узел формировани  опорного тока , состо щий из третьих операционного усилител  7, измерительных резисторов 8, 9, полевого или бипол рного транзистора 11 и опорного резистора 10, четыре входные шины дл  подключени  источника управл ющего напр жени , источника напр жени  смещени  и двухпол рного источника питани  соответственно, выходную шину, общую шину. Стоки или коллекторы первого 2 и второго 5 транзисторов соединены с выходной шиной, истоки или эмиттеры - с третьей и четвертой входными шинами через первый 3 и второй 6 измерительные резисторы соответственно, с инвертирующими входами соответственно первого 1 и .второго 4 операционных усилителей непосредственно , затворы или базы - с выходами первого 1 и второго 4 операционных усилителей соответственно. Неинвертирующий вход первого операционного усилител  1 соединен с третьей входной шиной через опорный резистор 10. Инвертирующий вход третьего операционного усилител  7 соединен с первым выводом третьего измерительного резистора 8, первым выводом четвертого измерительного резистора 9 и истоком или эмиттером транзистора 11. Неинвертирующий вход третьего операционного усилител  7 соединен с общей шиной, Второй вывод третьего измерительного резистора 8 соединен с первой входной шиной , второй вывод четвертого измерительного резистора 9 и неинвертирующий вход второго операционного усилител  4 соединены с второй входной шиной напр жени  смещени .

Выходной ток вых в нагрузке 12 равен разности токов, формируемых первым и вто- рым узлами

вых IR3 Кб0)

Ток компенсации IRQ , формируемый вторым узлом, не зависит от управл ющего напр жени  и равен

0 lo Еп2 - Есм(

(2)

Ток IRS , формируемый первым узлом, определ етс  управл ющим напр жением и напр жением смещени 

5

IR3 U вх

Rio RsRa

+ l

см

где I,

Rio

±Д|

(3)

0

:M CCMW-R3

АI - смещение выходного тока первого

5

узла за счет погрешностей, вносимых первым 1 и третьим 7 операционными усилител ми .

Сопротивление резистора Re выбирают из услови  обеспечени  равенства тока компенсации максимальному значению смещени  выходного тока:

iRg

Сопротивление балансировочного ре- п зистора устанавливают таким, чтобы обеспечить:

ICM RG

При этом с учетом (1), (2) и (3): RW

ВЫХ - UBX К

5

1вых - ивх Re . R3

При отсутствии управл ющего напр жени  нулевой выходной ток формируетс  как разность токов 1См и RQ . В предлагаемом источнике величина токов 1См и IRS ,

0 определ ема  погрешност ми, вносимыми операционными усилител ми, не превышает 10-20 мкА, что существенно меньше, чем в прототипе, в котором указанные токи определ ютс  током потреблени  операцион5 ного усилител .

Вследствие этого чувствительность смещени  нул  предлагаемого источника тока к изменению сопротивлени  баланси- рочных резисторов существенно меньше,

Claims (1)

1. 0 чем у прототипа, что повышает точность преобразовани , особенно в начальной области характеристики преобразовани . Формула изобретени  Управл емый источник тока, содержа5 щий первый узел формировани  выходного тока, состо щий из первых операционного усилител , полевого или бипол рного транзистора , измерительного резистора, второй узел формировани  тока компенсации, состо щий из вторых операционного усилител , полевого или бипол рного транзистора и измерительного резистора, третий узел формировани  опорного тока, состо щий из третьих операционного усилител  и измери тельного резистора, опорный резистор, четыре входные шины дл  подключени  источника управл ющего напр жени , источника напр жени , двухпол рного источника питани  соответственно, выходную шину, общую шину, причем стоки или коллекторы первого и второго полевых или бипол рных транзисторов соединены с выходной шиной, истоки или эмиттеры - с третьей и четвертой входными шинами через первый и второй измерительные резисторы соответственно, с инвертирующими входами соответственно первого и второго операционных усилителей непосредственно , затворы или базы - с выходами первого и второго операционных усилителей соответственно , неинвертирующий вход первого операционного усилител  соединен с третьей входной шиной через опорный резистор , инвертирующий вход третьего операционного усилител  соединен с первым выводом третьего измерительного резистоI-

   ра , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани ,в третий узел формировани  опорного тока введен третий полевой и бипол рный тран- 5 зистор и четвертый измерительный резистор , причем третий полевой или бипол рный транзистор подключен стоком или коллектором к неинвертирующему входу первого операционного усилител , затво10 ром или базой к выходу третьего операционного усилител , истоком или эмиттером к инвертирующему входу третьего операционного усилител  и первому выводу четвертого измерительного резистора,

   15 второй вывод которого соединен с второй входной шиной дл  подключени  источника напр жени  смещени  и с неинвер- тирующимвходомвторого

   операционного усилител , второй вывод

   20 третьего измерительного резистора соединен с первой входной шиной, неинвертирующий вход третьего операционного усилител  соединен с общей шиной, при этом величину тока второго узла форми25 ровани ° выбирают равной максимально возможному смещению нул  выходного тока.

   -Ела