SU716132A2 - Устройство дл измерени параметров сложных электрических цепей - Google Patents

Description

Изобретение относится к области измерения^ и контроля параметров электрических цепей.

По авт. св. № 490361 известно устройство для измерения параметров сложных электрических цепей, позволяющее измерять параметры $ как активных, так и пассивных компонентов · без выпаивания их из г схемы. Оно содержит источник калиброванного напряжения, операционные усилители с калиброванными сопротивлениями в цепях обратной связи и устройство ₁₀ обработки информации, причем измеряемая сложная электрическая цепь включена между источником напряжения и входами операционных усилителей, число которых равно числу одновременно измеряемых параметров электри- ₁₅ . ческих цепей.

При использовании известного .устройства ’ для измерения в электрических цепях с большими проводимостями (сопротивлениями малой величины) и активнымй элементами (на- jo пример, транзисторами), параметры которых должны быть определены в режиме больших токов, точность измерения не может быть обеспечена из-за недостаточного линейного диа.

пазона переходных характеристик операционных усилителей.

Целью изобретения является повышение точности контроля параметров сильноточных элементов.

Это достигается тем, что в устройство для измерения параметров сложных электрических цепей введены дополнительные операционные усилители, каждый из которых охвачен отрицательной обратной связью, причем выход каждого из основных операционных усилителей подключен через резистор к неинвертирующему входу дополнительного операционного усилителя, выход которого через дополнительный резистор соединен с неинвертирующим входом основного, операционного усилителя.

На чертеже изображена блок-схема описываемого устройства.

Устройство содержит источник калиброванного напряжения 1, операционные усилители

2-1—2-η с калиброванными сопротивлениями в цепях обратной связи и устройство обработки информации 3. Измеряемая сложная электрическая цепь 4 включена между источником нал10 ^30 *^20 ^: пряжения 1 и входами операционных усилителей, число которых равно числу одновременно измеряемых параметров электрических цепей, а дополнительные операционные усилители 5-1—5-п, каждый охвачены отрицательной обратной связью, причем выход каждого из основных операционных усилителей подключен 'через резистор к неинвертирующему входу дополнительного операционного усилителя, выход которого через дополнительный резистор соединен с неинвертирующим входом основного операционного усилителя.

Дополнительные операционные усилители с цепями обратной связи могут быть рассмотрены как трансформаторы сопротивлений.

Работает, устройство следующим образом.

Напряжение на выходе операционного усилителя 2-1 при достаточно больших коэффициентах усиления операционных усилителей, входящих в трансформаторы 6-9 сопротивлений, определяется выражением

Таким образом, вся схема, включенная между клеммами б-г эквивалентна сопротивлению, • величина которого равна R_o:

_т, So % = —<0

При этом выход операционного усилителя

2-1 нагружен на сопротивление Rio· Величина ^сопротивления R₃₀ определяется нагрузочной способностью операционных усилителей и не может быть ниже определенной величины. В то же время Ri₀ может быть выбрано значительно большим, чем R₃₀, и, таким образом, выбирая, например, R₃₀ равным номинальной величине нагруженного сопротивления, a R₂₀ =Rio>> />R₃₀, получают, что глубина обратной связи операционного усилителя 2-1 определяется сопротивлением R_o = R₃₀, в то же время от усилителя 2-1 отбирается ток, определяемый сопротивлением Вю, величина которого значительно больше R₃₀.

При параллельном включении трансформаторов одного вида их общее эквивалентное сопро' тивление равно сопротивлению параллельно вклю-50 ченных им эквивалентных сопротивлений. Тог40

716132 4 да выходное напряжение определяется выраже^U ЧЫсЛоЧ, *40 ₊ У-ίο . 4 4 ~Rgo4ao

4¾ °М Л»

При этом нагрузка для операционного усилителя 2-1 равна 1/4 R_J0.

Напряжение на выходе операционного усили| теля 2-п, в обратной связи которого включена последовательная цепочка трансформаторов 10, 11, 12 сопротивлений постоянного тока, определяется выражением ' _т ,1 *«· . ^R7>

При этом, операционный усилитель 2-п име. ет нагрузкой только одно сопротивление Rio· В обратных связях усилителя 2-2 использо20 вано комбинированное включение трансформаторов 13, 14 и 15, 16 сопротивлений постоянного тока.

Выходные напряжения усилителей 2-1—2-п поступают в устройство обработки информации 25 3, в котором путем соответствующих преобразований или вычислений производится оценка . измеряемых параметров. Так, для приведенного чертежа примера отношения напряжений U₂/U₃ = — коэффициенту передачи по току транзистора в нормальном включении.

Описанное устройство позволяет при использовании маломощных операционных усилителей повысить точность контроля параметров элементов сложных электрических цепей в условиях действия повышенных токов.

Claims (1)

1. 41зобретение относитс  к области измерени и контрол  параметров электрических цепей. По авт. св. № 490361 известно у1ггройство дл  измерени  параметров сложных электричес ких цепей, позвол ющее измер ть параметры как активных, так и пассивных компонентов без выпаивани  их из , схемы. Оно содержит источник калиброванного напр жени , -операционные усилители с калиброванными сопротивле ни ми в цеп х обратной св зи и устройство обработки информации, причем измер ема  сло на  электрическа  цепь включена между источником напр жени  и входами операционных усилителей, число которых равно числу одаовременно измер емых параметров электричес ких цепей. При использовании известного устройства дл  измерени  в электрических цеп х с большими проводимост ми (сопротивлени ми малой величинь) и активными элементами (например , транзисторами), параметры которьрс должны быть определены в режиме больших токов, точность измерени  не может быть обеспечена из-за недостаточного линейного диа пазона переходных характеристик операционных усилителей. Целью изобретени   вл етс  повьш1ение точ-j Ности контрол  параметров сильноточных элементрв . Это достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  параметров сложных электрических цепей введеты дополнительные операционные усилители, каждый из которых охвачен отрицательной обратной св зью, причем выход каждого из основных операщюнных усилителей подключен через резистор к неинвертирующему входу дополнительнотх) операдаонного усилител , вькод которого через дополнительный резистор соединен с неинвертирующим входом основного, операционного усилител . На чертеже изображена блок-схема описываемого устройства. Устройство содержит источник калиброванного напрйженй  1, операционные усилители 2-1-2-п с калиброванными сопротивлени ми в цеп х обратной св зи и устройство обработки информации 3. Измер ема  сложна  электрическа  цепь 4 включена между источником напр жени  1 и входами оггерационных усилителей , число которых равно числу одновременно измер емых параметров электрических цепей, а дополнительные операционные усил11тели 5-1-5-п. каждый охвачены отрицательной обратной св зью, причем выход каждого из основных операционных усилителей подключен через резистор к неинвертирующему входу дополнительного операционного усилител , выход которого через дополнительнь1Й резистор соеди нен с неинвертирующим входом основного опе рационного усилител . Дополнительные операционные усилитещ с цеп ми обратной св зи могут быть рассмотрены как трансформаторы сопротивлений. Работает устройство следующим образом. Напр жение на выходе операционного усилител  2-1 при достаточно больших коэффициентах усилени  операционных усилителей, вход щих в трансформаторы 6-9 сопротивлений, определ етс  выражением т ,. тз ZO Таким образом, вс  схема, включенна  межд| клеммами б-г эквивалентна сопротивлению, величина которого равна RQI 30 go 10 При этом выход операционного усилител  2-1 нагружен на сопротивление Ню- Величина ; сопротивлени  Язо определ етс  нагрузочной способностью операционных усилителей и не может быть ниже определенной величины. В то же врем  В1оМожет быть выбрано значительно большим, чем , и, таким образом, выби ра , например Пз о равным номина;1ьной величи не нагруженного сопротивлешш, а Rjo Rio , получают, что глубина обратной св зи операционного усилител  2-1 определ етс  сопротавлением RO Язо. В то же врем  от усилител  2-1 отбираетс  ток, опредепг емый сопротивлением Яю, величина которого значительно больще ЯзоПри параллельном включении трансформаторов одного вида их общее эквивалентное сопр тивление равно сопротивлению параллельно вкл ченных им эквивале1т1ых сопротивлений. Тога выходное напр жение определ етс  выражер т 1 и -10I, ± 1 .Т При этом нагрузка дл  операционного усилител  2-1 равна 1/4 ЯюНапр жение на выходе операционного усилиел  2-п, в обратной св зи которого включена последовательна  цепочка трансформаторов 10, 11, 12 сопротивлений посто нного тока, определ етс  выражением „-т ,) V , I , k ,. Vio При этом, операционный усилитель 2-п имеет нагрузкой только одно сопротивление Яю .В обратных св з х усилител  2-2 использовано комбинированное включение трансформатрров 13, 14 и 15, 16 сог1рот:ивлений посто ного тока. Выходные напр жени  усилителей 2-1-2-п поступают в устройство обработки информации 3, в котором путем соответствующих преобразований или вышслений производитс  оценка измер емых параметров. Так, дл  приведенного чертежа примера отношени  напр жений U2/U3 0 - коэффициенту передачи по току транзистора в нормальном вюгючении. Описанное устройство позвол ет при использовании маломощных операционных усилителей повысить точность контрол  параметров элементов сложных электрических цепей в услови х действи  повышенных токов. Формула изобретени  Устройство дл  измереййй па{)аметров сложных электрических цепей по авт. св. № 490361, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью повышейгй точности контрол  параметров сильноточных элементов,-в него введены дополнительные операционные усилители, каждый из которых Охвачен отрицательной обратной св зью, причем выход каждого из основных операционных усилителей подключен через резистор к нейнвертирующе .му входу дополнительного операционного усилител , выход которого, .через дополнительный резистор соединен с неинвертирующим входом основного операционного усилител .