SU661526A1 - Стабилизатор двупол рных импульсов тока - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитани  разл ичных устройств, в том числе тензометрических и термометрических измерительных сис: тем.

Известен стабилизатор тока на транзисторе , эмиттер которого соединен с нулевой шиной через эталонный резистор, база подключена к источнику опорного напр жени , в качестве которого может быть использован стабилитрон, а в цепь коллектора включен резистор нагрузки 1.

Недостатком известного стабилизатора тока  вл етс  низкий коэффициент стабилизации , а также невозможность стабилизировать токи различных пол рностей.

Наиболее близким по технической.суш,ности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  стабилизатор двухпол рных импульсов тока, содержащий операционный усилитель, двухпол рный источник напр жени  дл  питани  операционного усилител , эталонный резистор, включенный между.выходом операционного усилител  и одним из выводов дл  подключени  нагрузки, источник управл ющих импульсов опорного напр жени , выход которого включен между точкой соединени  эталонного резистора с указанным выводом дл  подключени  нагрузки и неинвертирующим входом операционного усилител  2.

Недостатком такого стабилизатора  вл етс  невозможность стабилизации тока различной пол рности. Кроме того, при использовании такого стабилизатора дл  стабилизации импульсов тока питани  измерительных схем, в которых дл  повышени  точности измерений необходима разв зка пе посто нному току измерительных цепей от сети питани ,  вл етс  либо низкой помехоустойчивость схемы, либо увеличиваетс  сложность источника питани  операционного усилител  (например, в тензометрических измерительных схемах). Действительно операционный усилитель стабилизатора должен при этом иметь разв занный от остальных цепей источник питани . Причем дл  устранени  вли ни  импульсных помех источник питани  усилител  должен иметь минимальную емкость между сетью питани  и цеп ми питани  операционного усилител , чего достичь достаточно сложно (необхОл1имо использовать , например, пьезоэлектрические трансформаторы , трансформатор с объемным витком и пр.).

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей стабилизатора двухпол рных импульсов тока.

Дл  этого в стабилизаторе двухпол рных импульсов тока, содержащем операционный усилитель, двухпол рный источник напр жени  дл  питани  операционного усилител , эталонный резистор, включенный между выходом операционного усилител  и одним из выводов дл  подключени  нагрузки, источник управл ющих импульсов опорного напр жени , выход которого включен между точкой соединени  эталонного резистора с указанным выводом дл  подключени  нагрузки и неинвертирующим входом операционного усилител , он снабжен трансформатором двухпол рных импульсов напр жени  с первичной и, по крайней мере, двум  вторичными обмотками, двум  МОП-транзисторами, а источник управл ющих импульсов двухпол рного напр жени  выполнен на параметрических стабилизаторах положительного и отрицательного напр жен.ий, каждый из которых состоит из стабилитрона, ограничительного резистора и делител  опорного напр жени , причем крайние выводы первой вторичной обмотки трансформатора соединены с затворами упом нутых МОП-транзисторов , средний вывод соединен с истоками МОП-транзисторов и с неинвертирующим входом операционного усилител , стоки МОП-транзисторов соединены с соответствующими выходами делителей опорного напр жени  параметрических стабилизаторов положительного и отрицательного напр жений, входы которых соединены с выводами второй вторичной обмотки трансформатора, а выход операционного усилител  соединен с его инвертирующим входом, трансформатор снабжен третьей и четвертой вторичными обмотками, подключенными одними выводами к соответствующим крайним выводам первой вторичной обмотки согласно, а другими выводами через диоды соединены с объединенными подложками МОП-транзисторов , в качестве двухпол рного источника напр жени  использован двухпол рный выпр митель , вход которого соединен с п той дополнительно введенной обмоткой трансформатора , а трансформатор снабжен щестой вторичной обмоткой, включенной между общей точкой двухпол рного источника напр жени  и другим выводом дл  подключени  нагрузки.

На чертеже изображен стабилизатор двухпол рных импульсов тока,принципиальна  электрическа  схема.

Стабилизатор двухпол рных импульсов тока содержит операционный усилитель. 1, двухпол рный источник 2 напр жени  дл  питани -операционного усилител  1, эталонный резистор 3, включенный между выходом операционного усилител  и одним из выводов дл  подключени  нагрузки, источник управл ющих импульсов опбрного напр жени , выполненный на параметрических стабилизаторах , каждый из которых состоит соответственно из стабилитронов 4, 5, ограничительных резисторов 6, 7 и делителей опорного напр жени  на резисторах 8, 9 и 10, II, трансформатор 12 двухпол рных импульсов напр жени  с первичной 13 и щестью вторичными 14-19 обмотками и два МОП-тран .. зистора 20, 21, причем крайние выводы обмотки 14 соединены с затворами транзисторов 20, 21 и с неинвертирующим входом усилител  1, стоки транзисторов 20, 21 соединены с соответствующими выходами делителей опорного напр жени , входы которых

5 соединены с выводами обмотки 15, одни выводы обмоток 16, 17 подключены к крайним выводам обмотки 14, а другие через диоды 22, 23 - к подложкам транзисторов 20, 21, в качестве двухпол рного источника напр жени  использован двухпол рный выпр митель 24, входом подключенный к крайним выводам обмотки 18, а выходом - к последовательно соединенным конденсаторам 25, 26, при этом средн   точка обмотки 18 соединена через обмотку 19 с другим ёыводом дл 

5 подключени  нагрузки.

Стабилизатор двухпол рных импульсов тока работает следующим образом.

При отсутствии импульсов питани  нагрузки на первичной обмотке 13 трансформатора 12, на вторичных обмотках трансформатора 12 напр жени  нет, схема стабилизатора тока, включа  и цепи питани  операционного усилител  I, обесточена и не потребл ет энергии.

При подаче в первичную обмотку трансформатора , положительного импульса, на вторичной обмотке питани  нагрузки 19 трансформируетс  положительный импульс. Одновременно на щинах питани  операционного усилител  по вл етс  напр жение питани , снимаемое с обмотки 18 и выпр мленное мостовой схемой 24. Начинает протекать ток по цепи, состо щей из резистора нагрузки , эталонного резистора 3, выхода шин питани  операционного усилител  1, обмотки 18 питани  операционного усилител  и обмотки 19 питани  нагрузки.

5 Одновременно положительный импульс с

выхода обмотки 15 трансформатора подает с  на источник управл ющих импульсов

опорного напр жени , состо щий из резисторов 6, 7 и стабилитронов 4, 5. При этом стаQ билитроном 4 будет выделен стабилизированный импульс напр жени .

Кроме того, отрицательный импульс напр жени , снимаемьш с половины обмотки 14, открывает транзистор 21, подключа  средний вывод резистора 8 делител  опорного

5 напр жени  к неинверсному входу операционного усилител  1. Операционным усилителем производитс  сравнение падени  напр жени  на эталонном резисторе 3 и опорного ({апр жени , выдел емого стабилитроном 4

и снимаемого со среднего вывода резистора 8, что приводит к изменению напр жени  на выходе операционного усилител  относительно его шин питани . Это изменение напр жени  измен ет ток в нагрузке, так как оно включено последовательно с обмоткой 19 питани  нагрузки. Напр жение между выходом операционного усилител  и его шинами питани , а следовательно, и ток, протекающий через резистор нагрузки, измен етс  до тех пор, пока падение напр жени  на эталонном резисторе 3 не сравн етс  с напр жением источника опорного напр жени . А так как эталонный резистор 3 включен последовательно с резистором нагрузки, через этот резистор будет протекать стабилизированный ток в течение действи  положительного импульса питани  нагрузки ..... .

При изменении пол рности импульса в первичной обмотке 13 трансформатора 12, на обм.отке 1-9 питани  нагрузки будет трансформироватьс  отрицательный импульс. Вышеописанный процесс стабилизации теперь уже отрицательного импульса тока в нагрузке повтор етс , так как отрицательным импульсам с половины обмотки 14 открываетс  транзистор 20, подключа  к инверсному входу операционного усилител  1 отрицательное опорное напр жение, выдел емое стабилитроном 5.

Резисторами 9, 11 осуществл етс  груба  а резисторами 8, 0 - точна  независима  регулировка значений положительного и отрицательного опорных напр жений, подаваемых на неинверсный вход операционного усилител , что приводит к независимой регулировке тока в нагрузке в течение действи  положительного и отрицательного импульсов .

Так как дл  нормальной работы МОПтранзисторов напр жение на подложке каждого транзистора должно быть более положительным относительно всех остальных электродов транзистора, это напр жение выдел етс  выпр мительными диодами 22 и 23 с обмоток 16 и 17 последовательно и согласно включенных с обмоткой 14. ,

Claims (4)

1. Стабилизатор двухпол рных импульсов тока , содержащий операционный усилитель , двухпол рный источник напр жени  дл  питани  операционного усилител , эталонный резистор, включенный между выходом операционного усилител  и одним из выводов дл  подключени  нагрузки, источник управл ющих .импульсов опорного напр жени , вьтход которого включен между точкой соединени  эталонного резистора с указанным выводо.м дл  подключени  нагрузки и

неинвертирующим входом операцио.нного усилител , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей стабилизатора , он снабжен трансформатором двухпол рных импульсов напр жени  с первичной и, по. крайней мере, двум  вторичными обмотками, двум  МОП-транзисторами,

а источник управл ющих импульсов опорного напр жени  выполнен на параметрических стабилизаторах положительного и отрицательного напр жений, каждый из которых состоит из стабилитрона, ограничительного резистора и делител  опорного напр жени , причем крайние выводы первой вторичной обмотки трансформатора соединены с затворами упом нутых МОП-транзисторов, средний вывод соединен с истоками МОПтранзисторов и с неинвертирующим вход,ом операционного усилител , стоки МОП-транзисторов соединены с соответствующими выходами делителей опорного напр жени  параметрических стабилизаторов положительного и отрицательного напр жений, входы которых соединены с выводами второй вторичной обмотки трансформатора, а выход операционного усилител  соединен с его инвертирующим входом.

2.Стадилизатор по п. 1, отличающийс  тем, что трансформатор снабжен третьей и четвертой вторичными обмотками, подключенными одними выводами к соответствующим крайним выводам первой вторичной обмotки согласно, а другими выводами через диодысоединены с объединенными подложками МОП-транзисторов.

3.Стабилизатор по пп. I и 2, отличающийс  тем, что в качестве двухпол рного источника напр жени  использован двухпол рный выпр митель, вход которого соединен с п той дополнительно введенной обмоткой

трансформатора.

4.Стабилизатор по пп. 1, 2 и 3, отличающийс  тем, что трансформатор снабжен шестой вторичной обмоткой, включенной между общей точкой двухпол рного источника напр жени  и другим выводом дл  подключени  нагрузки.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 514281, кл. G 05. F 1/56, 1975. 2. Журнал «Электроника (США), 1976, № 1, с. 65-66.