SU746470A1 - Преобразователь напр жение-ток - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕ - ТОК

Изобретение относитс  К приборо .строению, конкретно - к преобразовател м напр жени  в ток, в частном случае - к стабилизаторам тока. Известен преобразователь напр жение - ток (стабилизаторы тока), содержсцций усилительный элемент, входные выводы которого подключены к источнику входного напр жени  (в стабилизаторах тока - к резистору обратной св зи), а выходной вывод- к последовательной цепочке из эталонного резистора и обычно заземленной нагрузки, обща  точка которых соединена со входом цепи об ратной св зи (в стабилизаторах тока часто непосредственно со входом уси лительного элемента) pj . Недостатком известного преобразовател  напр жение - ток  вл етс  невозможность независимой регулировки коэффициента передачи при сох ранении томности одним переменным эталонным резистс1ром вследствие тог что дл  сохранени  точности (высоко го выходного сопротивлени ) необходимо выполнить определенные соотношени  между сопротивлени ми резисто ров, одним из которых  вл етс  эталонный резистор. При изменении сопротивлени  только одного эталонного резистора нарушаютс  указанные соотношени  и ухудшаетс  точность преобразовател . Изменение же сопротивлени  других резисторов одновременно с сопротивлением эталонного резистора , с целью сохранени  точности, затрудн ет регулировку коэффициента передачи, что практически делает такую регулировку невозможной. Наиболее близкий по технической сущности к изобретению преобразователь напр жение - ток, содержащий основной и дополнительный операционные усилители, неинвертирующие входы которых  вл ютс  входами преобразовател , выходы усилителей через первый и второй резисторы соединены соответственно каждый со своим инвертирующим входом,третий и четвертый резисторы и эталонный резистор, первый вывод которого соединен с первым выводом наг1рузки, второй вывод которой заземлен, второй вывод эталонного резистора соединен с инвертирующим входом основного усилител , выход дополнительного усилител  через третий резистрр соедиен с нагрузкой, а выход основного силител  через четвертый резистор подключен к инвертирующему входу ополнительного усилител  2.

Этому преобразователю присущи е же недостатки, что и аналогу. роме того, этот преобразователь

неработоспособен при наличии синфазного сигнала, т.е. от незаземленного источника, что сужает функциональные возможности преобразовател .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей преобазовател  и упрощение его регулировки .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь напр жение - ток, содержащий основной и дополнительный операционные усилители, неинвертирующие входы которых подключены к входным клеммам, выходы усилителей через первый и второй резисторы соединены соответственно каждый со своим инвертирующим входом, третий и четвертый резисторы и эта-, лонный резистор, первый вывод которого соединен с первым выводом нагрузки, второй вывод которой заземлен , введен операционйый усилитель-повторитель напр жени , неинвертирующий вход которого подключен к нагрузке, а выход через третий ре- зистор - к инвертирующему входу дополнительного усилител , причем второй вывод эталонного резистора соединен с выходом основного усилител  , а выход дополнительного усилител  через четвертый резистор подключен к инвертирующему входу основного усилител .

На чертеже приведена электрическа  схема преобразовател .

Преобразователь содержит основной 1 И дополнительный 2 операционные усилители, первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый б резисторы, эталонный резистор 7, нагрузку 8 и повторитель напр жени  9.

Преобразователь работает следующим образом.

Измерительный усилитель, состо щий из операционных усилителей 1 и 2, резисторов 3, 4, 5и6 усиливает напр жение входного сигнала V , приложенного к первому Вх и второму Вх входам. Выходное напр жение усилител  снимаетс  с выводов - основного - выход усилител  1

и дополбык

нительного - второй вывод резистора 5.

Коэффициент усилени  измерительного усилител .стабилен и определ етс  Соотношением сопротивлений, вход щих в него резисторов 3, 4, 5 и 6. При равенстве сопротивлени  резисторов 3, 4, 5 и 6 коэффициент усилени  -измерительного усилител  равен 2. Коэффициент усилени  измерительного

усилител  не зависит от синфазной составл ющей входного сигнала, т.е. .напр жени , приложенного между одВХ , или

им из входных выводов

Хо

„, и землей.При таком построении изерительный усилитель имеет большое ходноесопротивление,так как неинертирующие входы вход щих в него перационных усилителей 1 и 2 не имет других соединений,кроме BXi и ВХ2 змерительного усилител .

Коэффициент усилени  измерительного усилител  не зависит также от напр жени  ме щу его дополнительным пассивным выводом (второй вывод резистора 5) и землей, что и позвол ет подключать общую точку соединени  эталонного резистора и заземленной нагрузки 8 непрсредственно к дополнительному пассивному выходной выводу измерительного усилител .Однако непосредственное соединение указанных точек приведет к протеканию тока по цепи между ними и, следовательно , к неравенству токов,протекающих через эталонный резистор 7 и нагрузку 8, что вызывает погрешность преобразовани . Дл  исключени  этого тока между указанными точками . включен повторитель напр жени  9 на операционном усилителе, что приводит к повышению точности преобразовани  напр жени  вток, так как ток от нагрузки через повторитель напр жени  практически не ответвл етс . Выходное напр жениеизмерительного усилител  равно усиленному в коэффициент усилени  измерительного усилител  раз входному напр жению Ос . Поскольку потенциалы точек, соедин емых повторителем напр жени  одинаковы, выходное напр жение измерительного усилител  приложено также к 31талонному резистору 7, что и вызывает выходной ток , протекаквдий через последовательную цепочку из эталонного резистора 7 и заземленной нагрузки 8, определ емый по формуле

Ш g,BX

и„

J

где UE,.,

-входное напр жение, К

-коэффициент усилени  измерительного усилител ,

R

-сопротивление эталонного резистора.

Коэффициент преобразовани  преобразовател  напр жение - ток, равный K/RJ, может устанавливатьс  с помощью однйго переменного эталонного резистора 7. При досто нном входном напр икении, равном опорному преобразователь становитс  стабилизатором тока.

Таким образом, преобразователь легко перестраиваетс , универсален, работает на заземленную нагрузку, обладает большим входным сопротив

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Преобразователь напряжение — ток, содержащий основной и дополнительный операционные усилители, неинвертирующие входы которых подключены к входным клеммам, выходы, усилителей через первый и второй резисторы соединены соответственно каждый со своим инвертирующим входом, третий и четвертый резисторы и эталонный резистор, первый вывод которого соединен с первым выводом нагрузки, второй вывод которой заземлен, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя и упрощения его регулировки, в него введен операционный усилитель-повторитель напряжения, неинвертирующий вход которого подключён к нагрузке, а выход через третий резистор — к ин5 вертирующему входу дополнительного усилителя, причем второй вывод эталонного резистора соединен с выходом основного усилителя, а выход дополнительного усилителя через чет 10 вертый резистор подключен к инвертирующему входу основного усилителя