SU550629A1

SU550629A1 - Source of constant constant voltage

Info

Publication number: SU550629A1
Application number: SU1895256A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Пономарев; Зосим Николаевич Лобанов; Владимир Климович Костомаров
Original assignee: Предприятие П/Я А-1001
Priority date: 1973-03-23
Filing date: 1973-03-23
Publication date: 1977-03-15

Description

1one

Изобретение отиоситс к технике стабилизации носто нного напр жени и может быть иснользовано в электро- и радиотехнических устройствах в качестве источника онорного на:П:р же:ни , га та1кже Б изме1р1ителыной техииже, в частности в качестве калибратора посто нного нанр жени .The invention is adapted to the technique of stabilizing a biased voltage and can be used in electrical and radio engineering devices as a source of voltage for: P: R: A: This is also a B type measuring device, in particular, as a calibrator of a constant on.

Известен источник опорного посто нного напр жени , основанный на использовании эффекта Джозефсона 1. Такой источник но принцину своей работы вл етс преобразователем частоты облучени в посто нное напр жение . Нестабильность выходного напр жени источника онорного напр жени , определ ема нестабильностью частоты облучени и погрешностью преобразовани , может быть доведена (снижена) до уровн 2-510% нри величине выходного напр жени 5 - 10 мВ. Однако получение столь малой нестабильности достигаетс сложными техническими решени ми. Указанный источннк опорного нанр женн содержит криоэлектронное устройство (сверхпровод нднй туннельный узел Джозефсона), размеп1;енное в криостате с жидким гелием при темнературе не выше 6°К , высокочастотный генератор с частотой нор дка 10 ГГц, задаюший высокостабильный генератор, использующий свойства иваетавого преобразоеа-ни в атомах деэи или рубиди , волноводный тракт дл передачи облучени известной частоты к сверхпровод щему узлу и устройство регистрацин уровней йвантованн вольт-амнерной xaipa«теристики сверхпровод щего узла. В результате слож1ио,сти изготовлени н эюснлуатацни, источники опориого 1)аНр жен И «а основе эффекта Джозефсона 1наход т нрименение только в метрологической лрактигке в качестве эталоаов наир жвни .The source of the reference DC voltage is known, based on the use of the Josephson effect 1. Such a source, however, is based on the principle of converting the frequency of the radiation into a constant voltage. The instability of the output voltage of the on-voltage source, determined by the instability of the irradiation frequency and conversion error, can be reduced (reduced) to a level of 2-510% at an output voltage of 5 - 10 mV. However, obtaining such a small instability is achieved by complex technical solutions. The indicated reference nannuclear source contains a cryoelectronic device (Josephson superconducting junction tunnel node), separated in a cryostat with liquid helium at a temperature not higher than 6 ° K, a high-frequency generator with a frequency of 10 GHz, which sets a highly stable generator using properties and a transformer. neither in deei or rubidium atoms, a waveguide pathway for transmitting irradiation of a known frequency to a superconducting node, and a device registering levels of advanced voltage – voltage xaipa superconducting about the node. As a result of the complexity of production per installation, the sources of support 1) are used as the basis of the Josephson effect 1 are used only in a metrological interpretation as etalon lines.

Наиболее близким техническим решением .к изоб,ретению вл етс 1источи1ик Олорного посто нного нащр жени , содержащий последовательно соединенные ,нелиней1ный элемент и токозадающий резистор, первый конец которого соединен с одним из входиьгх зажнмов 2. Недостатком этого источника oinOpiHOго нап1р лсен.и Я1вл етс низка ста бильпость, апредел е.ма , в иерюую очередь, шумалии И дрейфОМ стабилитроиа. Так, например, лучшие серийные стабилитроиы в соответст1вии с 1паснО;ртньгми данными и-меют нестабильность не лучше 0,02% за 2000 ч. ,1л 1регулированн выходного напр жени источамк онорного нал-р жени на стабилитроне требует допол1ннтельного делител , |кото рый привадит к дальмейшему снижению стабильности. Кроме того , источник онорного на1нр жени , 1ВЫ НОЛ|Ненный по пара1метрической схеме, имеет низ-кий (не более 50) и нерегулируемый коэффициент уоилени .The closest technical solution to the image is that the source is a source of Olor-Constant scaling, which contains series-connected nonlinear element and a current-setting resistor, the first end of which is connected to one of the inputs 2. The disadvantage of this source is oinOpiHOh nap1r lsen. hundred bilpost, aprede e.ma, in the first place, shumuli AND drift stabilization. So, for example, the best serial stabilizers in accordance with 1 pass; the data have instability not better than 0.02% for 2000 hours, 1 1 is regulated by the output voltage of the source voltage on the zener diode and requires an additional divider, which | to a further decrease in stability. In addition, the source of on-line distribution, 1ВЫ НОЛ | Nene according to the parametric scheme, has a low (not more than 50) and unregulated warp coefficient.

Дл упрощени схемы истошпио и повышени стабильности выходного нал.р жеми в нредлагаемом Источни-рке неЛ|ИНейный элемен-iшынол .ик в виде те.)моэлектричеокого Преобразовател , состо щего из разобщеш1ых между собой тврлюиарь iH .подопрев а тел , подключенного О.Д11ШМ концом к другому входному зажиму, а другим - ко .зтором у коицу токозадающего резистора, соединенному с одним из вЫВодав термопары, другой вывод которой соединен с iieipBbiM (выходным зажо-1мо.м, а второй выходной зажим соединен с нервыл KOHUOiM такозадающего резистора.To simplify the istoshpio scheme and increase the stability of the output cash register in the proposed Source, the LI | INHEAL ELEVENTER is used as a tee.) Of an electric converter, consisting of a separate iH. Suppressed body connected by O.D11ShM end to the other input terminal, and the other co-entrant at the current-setting resistor connected to one of the thermocouples, the other output of which is connected to iieipBbiM (the output terminal is 1m.m and the second output terminal is connected to the nerves of KOHUOiM of the load-carrying resistor.

Токозадающий резистор вылюлиен переменным , прИчем .подвижный конта.кт его подключен ко второму выходному зажиму, что ноавол ет расширить функциональные возможности источтика.The current-laying resistor is poured out to the variables, so the movable contact is connected to the second output terminal, which makes it possible to expand the functionality of the source.

Последовательно с токозадающмм резистором и подогревателем включен дополнитель1НЫЙ .переменный рез.и1стар. Это Иозвол ет регулировать коэффициент стабилизации источ1ника .Consistently with the current resistor and heater, an additional 1 variable resistor and 1 star are included. This allows you to adjust the coefficient of stabilization of the source.

На чертеже даиа блоК-схема описываемого источника.In the drawing, this blockK diagram of the source being described.

Источ;ник имеет входные зажнмы 1 и 2, к которым подключена последавательна цепь, состо ща из донола ительното перамеш-ю го 3 и токозадающего 4 резисторов и нелинейиого элемента, вьглол1неи«ОГо в виде термоэле,ктрического лреобразовател 5, состо щего из разобщенных между собой термопары 6 и иадогревател 7, причем пол рность иапр жеии 1на резисторе 4 при .нротека.нии тока должна соответс-лвовать пол рности вывода термопа|ры 6. Выходные зажимы 8 и 9, источлнка образованы надвижным контактом токозадаюuj ,ero резистора 4 и свободным выводом термОПары 6.The source; the nickname has input terminals 1 and 2, to which a successive circuit is connected, consisting of a polymer and a 3, and a current-generating 4 resistors and a non-linear element, a thermocouple, a thermal converter 5, consisting of disconnected between thermocouples 6 and heater 7, and polarity 1 and resistor 4 at. current flow should correspond to the polarities of the output thermocouple 6. output terminals 8 and 9, the source is formed by sliding contact contact, ero resistor 4 and free term derivation 6 pairs.

Источник работает следуюЩ|И1М образом.The source works in the following way.

При нротэкании тока на резисторе 4 создаетс5 .1 падение на ир жени , равное Ui -- I-R, нричем величина санрот-ивлвни |И, соопветствешио , напр жени .может быть изменена регулировкой пвремен оло резистора 4. На выводах тер:М01пары 6 термо греобразовател 5 также образуетс напр жение t/2, нропарционалыюе току /. Поскольку выводы термопары б и резистора 4 соединены так, что напр жение , снимаемое с резистора 4, и напр жение термопары 6 направлены встречно, выходное нацр жение .вл етс разностью этих наНр жеаий U„,. f/i - 1/2. При .измене1нии стабилизируемого на.пр жени «, соответственно , тока / на величину А/ выходное напр жение становитс paiBHbiiM П1.,ч (i + + Д/) - {t/2 + А/-Л), где К - коэффициент нреобразстаии тока подоправател вWhen current is flowed on resistor 4, a 5 .1 drop in irradiation, equal to Ui - IR, is created, and the value of the voltage corresponding to the voltage can be changed by adjusting the time of the resistor 4. On the terminals, M01pair 6 is a thermal heater 5 also produces a voltage t / 2, which is proportional to the current /. Since the terminals of thermocouple b and resistor 4 are connected in such a way that the voltage taken from resistor 4 and the voltage of thermocouple 6 are directed oppositely, the output national voltage is the difference between these levels. f / i - 1/2. When changing the stabilized voltage, respectively, the current / by the value of A / the output voltage becomes paiBHbiiM P1., H (i + D) - {t / 2 + A / -L), where K is the coefficient In the presence of a current

,„ да, . -,," Yes, . -,

напр жение термошары (л 7 ) Изменением величины сонротивлени резистора 3 можно установить такой тоК через подогреватель 7, при котором /( R. При выходнос напр жснио сохран йс равным величине до воздействи изменений входного (|стаб1ил:нзируемого ) напр жени и |коэффицие)1т стабилизации равен или бл.изок к беоконечПОСТИ .voltage of the thermocouple (l 7) By changing the value of the resistance of the resistor 3, it is possible to set such a current through the heater 7, at which / (R. At the output voltage is kept equal to the value before the change of the input (| stabilized: driven voltage) and | coefficient) 1t stabilization equals or blizizok to bekonechesti.

Таа(им образом, изменение выходного налр жвни может осущеслвл тьс изменением сонротивлеши резистора 4, а регулировавшие коэффициента ста-билмзации дл получени макси.мальной величипы - изменением соиротивлени резистора 3.Taa (in this way, the change in the output nalra of life can be done by changing the resistance of the resistor 4, and the regulating stabilities to get the maximum value can be changed by changing the co-motivation of the resistor 3.

Испытап1и нре|Длагае.мого источника опорного напр жени показали, что по сравнению с нротот.ш1ом достигаетс но1вышение стабильпости примерно в 10 раз (с 0,02% до 0,002%). Кроме тото, возможность регулировани вы-ходного напр жени и коэффициента стабилизации расшир ет технические возноЖНости иснользавани предлагаемого петочника onopinoro посто нного напр жени .Tests on the source of the reference voltage showed that, compared with the baseline, a rise in stability was obtained by about 10 times (from 0.02% to 0.002%). In addition to this, the possibility of regulating the output voltage and the stabilization factor expands the technical potential of using the proposed constant voltage onopinoro buttonhole.

Claims

1. A source of spun constant voltage containing a nonlinearly connected nonlinear element and a current-setting resistor, the first end of which is connected to the OD1ShM of the input terminals, characterized in that, in order to simplify the source circuit and increase the stability of the output voltage, a nonlinear element ( as a thermoelectric transducer consisting of thermocouples and a single driver disconnected from each other, connected at one end to the other input terminal, and the other terminal to the second end of the current-carrying resistor, connects with one of the thermocouple ends, the other end of which is connected to

the first output terminal, and the second output terminal is connected to the first end of the current-setting re-inserter.

2. The source of claim 1, characterized in that, in order to reduce its functionality by providing a change in the output voltage, the current supply resistor is made variable, and its movable contact is connected to the second output terminal.

3. Source but nn. 1 to 2, characterized in that, with a stabilization factor adjustment control panel, a doping OP resistor is connected in series with the current-carrying resistor and heater.

Sources of information and information that have been given to the environmental expert report:

1.Gorbatsevich S.V., Krasnov K.A. "Perspectives of the application of the Josephsop effect to the reproduction and maintenance of Volta,

“Metrologists, 1971, N ° 8.

2. Dodik S. D. et al. “Semi-Pro: D-pk stabilizers but also voltage and toa,“ Sav. radio, M., 1962, p. 79-80 (prototype).

2 s

Bttt