SU817678A1

SU817678A1 - Stabilized current source with varying polarity

Info

Publication number: SU817678A1
Application number: SU782663089A
Authority: SU
Inventors: Александр Евгеньевич Волынский; Соломон Абрамович Рачин; Андрей Алексеевич Смирнов
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4377
Priority date: 1978-09-13
Filing date: 1978-09-13
Publication date: 1981-03-30

Description

(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ТОКА(54) STABILIZED CURRENT SOURCE

С измЕн кхтдайс ПОЛЯРНОСТЬЮWith changed khtdays POLARITY

И;зобретение. относитс к электротехнике и предназначено дл исполь .эовани в электротехнических установках различного назначени . Й-звестен двухпол рный источник тока,содержащий два независимых.канала положительной и отрицательной пол рности, работающих на зaзe 4лeнную нагрузку 1 В таком источнике тока неидентич . ность каналов вызывает погрешность асимметрии выходного тока при смене йол рности, эта асимметри не вл етс стабильной величиной и поэтому не устран етс при настройке. Наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс стабилизированный источник тока с изме н ющейс пол рностью, содержащий два регулирующих элемента положительной и отрицательной пол рности, управл киций электрод каждого из кот рых через свой.выходной ключ соединен с выходом усилител сигнала ошибки с двум Е входами, источник опорного напр жени с двум разнопол рными выходами, две пары выводо дл подключени двух разнопол рных источников питающего напр жени с общей точкой, измерительный резисто две группы ключей, кажда из которьк состоит из трех ключей, причем неинвертирующий вход усилител сигнала ошибки через первый ключ первой группы соединен с отрицательным выходом . источника Опорного напр жени и через первый ключ второй группы с положительным выходом источника опорного напр жени , управл клцие входы ключей первой группы соединены с управл ющим входом выходного ключа положительной пол рности, а управл ющие входы ключей второй группы соединены с управл ющим входом выходного ключа отрицательной пол рности 2 . Недостатком такого устройства вл етс наличие двух измерительных резисторов. Как известно, погрешность асимметрии данного устройства определ етс степенью идентичности измерительных резисторов положй;тельной и отрицательной пол рностей ,и дл получени резисторов с близкими характеристиками по температурной и временной нестабильноОти требуетс специальна дорогосто ща технологи ; кроме того, в данном устройстве всегда один из упом нутых резисторов оказываетс в состо нии, когда черезInvention. relates to electrical engineering and is intended for use in electrical installations for various purposes. Y-known two-pole current source containing two independent positive and negative polarity channels operating on a 4-load load 1 In such a current source is non-identical. If the channels are unbalanced, the asymmetry error of the output current when changing the golarity, this asymmetry is not a stable value and therefore is not eliminated by tuning. The closest technical solution to the invention is a stabilized current source with variable polarity, containing two regulating elements of positive and negative polarity, controlling each electrode through its own output key connected to the output of the error signal amplifier with two E inputs , a reference voltage source with two bipolar outputs, two pairs of terminals for connecting two different polarity sources of supply voltage with a common point, a measuring resistor two groups of keys, each Yes, it consists of three keys, and the non-inverting input of the error signal amplifier is connected to the negative output through the first key of the first group. the source of the Reference voltage and through the first key of the second group with a positive output of the source of the reference voltage, the control inputs of the keys of the first group are connected to the control input of the output key of positive polarity, and the control inputs of the keys of the second group are connected to the control input of the output key of the negative Polarities 2. The disadvantage of this device is the presence of two measuring resistors. As is known, the asymmetry error of this device is determined by the degree of identity of the measuring resistors of positive and negative polarities, and special expensive technology is required to obtain resistors with similar characteristics in terms of temperature and time instability. In addition, in this device one of the mentioned resistors is always in the state when

него не протекает ток нагрузки, поэтому температура резисторов оказываетс неодинаковой, и при смене пол рно)ги по мере разогрева соответствующего резистора измен етс выз одной ток источника.the load current does not flow through it, so the temperature of the resistors is not the same, and when the polarity changes, as the heating of the corresponding resistor changes, the current of the source changes.

Цель изобретени - повышение точности стабилизированного источника тока с измен ющейс - пол рностью. Поставленна цель достигаетс тем, что в стабилизированном источнике тока с .измен ющейс пол рностью, содержащем два регулирующих элемента положительной и отрицательной пол рности , управл ющий электрод каждого 13 которых через свой выходной ключ соединен с выходом ycилитeлjJ сигнала ошибки с двум входами, источник опорного напр жени с двум разнопол рными выходами,- две пары выводовv дл подключени двух разнопол рных источников питающего апр жени с общей точкой, измерительный резисто1э, две группы ключей, кажда из которых состоит из трех ключей, причем неинвертирующий вход усилител сигнсша ошибки через первый ключ первой группы соединен с отрицательным выходом источника опорного напр ени и через первый ключ второй группы - с положительным выходом сточника опорного напр жени , управ-t ющие входы ключей первой группы соединены с управл ющим входом выходного ключа положительнбй пол рности , а управл ющие входы ключей второй группы соединены с управл юим входом выходного ключа отрицательной пол рности, в.каждую из упом нутых групп ключей введен дополнительный ключ, при этом первый вывод измерительного резистора через второй ключ первой группы соединен с. положительным выходом источника опорного напр жени , через второй ключ второй группы - с отрицательным выходом источника опорного напр жени , через третий ключ первой группы - с выходом источника питаюего напр жени положительной пол рности , а через третий ключ второй группы - с выходом источника питаюего напр жени отрицательной по рности , второй .вывод измерительного резистора соединен непосредственно с инвертиру1ощим входом усиител сигнала ошибки, а через четвертый ключ первой группы - с входным силовым выводом регулирующего элемента положительной пол рности и через четвертый ключ второй группы - с входным силовым выводом регулирующего элемента отрицательной пол рности.The purpose of the invention is to improve the accuracy of a stabilized current source with a variable - polarity. The goal is achieved by the fact that in a stabilized current source with a changing polarity, containing two regulating elements of positive and negative polarity, the control electrode of each 13 of which is connected via its output switch to the output of the two-input error signal of the two inputs with two different-pole outputs, two pairs of terminals for connecting two different-polarity power sources with a common point, measuring resistor, two groups of keys, each of which t of three keys, the non-inverting input of the error amplifier through the first key of the first group is connected to the negative output of the source of the reference voltage and through the first key of the second group to the positive output of the reference voltage source, the control-t inputs of the keys of the first group are connected to the control The output key of the output key is positive polarity, and the control inputs of the keys of the second group are connected to the control input of the output key of the negative polarity, in each of the mentioned key groups an additional key is entered ny key, wherein the first terminal of the measuring resistor via a second switch coupled to the first group. the positive output of the voltage source, through the second key of the second group - with a negative output of the voltage source, through the third key of the first group - with the output of the power supply source of positive polarity, and through the third key of the second group - with the output of the voltage source negative, the second measuring resistor output is connected directly to the inverting power input of the error signal, and through the fourth key of the first group - to the power input regulating element of positive polarity and the second through fourth switch groups - to the input power pin of the adjusting member of negative polarity.

На чертеже представлена функциоальна схема стабилизированного сточника тока с измен ющейс пол ростью .The drawing shows a functional diagram of a stabilized current source with variable polarity.

Стабилизированный тока содержит источник опорного напр жени 1, источники питающего напр жени положительной и отрицательной пол рности 2 и 3, первые ключи первой и второй групп 4 и 5, вторые ключи первой и второй групп б и 7, третьи ключи первой и второй групп 8 и 9, четвертые ключи первой и второй групп 10 и 11,.измерительный резистор 12, усилитель сигнала ошиб 13, регулирук цие элементы положителной и отрицательной пол рности 14 и 15, соответствующие им выходные ключи 16 и 17, нагрузку 18.The stabilized current contains the source of the reference voltage 1, the sources of the supply voltage of positive and negative polarity 2 and 3, the first keys of the first and second groups 4 and 5, the second keys of the first and second groups b and 7, the third keys of the first and second groups 8 and 9, the fourth keys of the first and second groups 10 and 11, the measuring resistor 12, the signal amplifier error 13, the control of the elements of positive and negative polarity 14 and 15, the corresponding output switches 16 and 17, the load 18.

Стабилизированный источник тока работает следующим образом.Stabilized current source operates as follows.

При наличии сигнала о выдаче в нагрузку тока положительной ггол рности ключи 4, 6, 8 и 10 замкнуты, а ключи-5, 7,9 и 11 разомкнуты, регулирующий элемент 14 включен, а регулирующий элемент 15 выключен, т.е. источник опорного напр жени 1 источник питающего напр жени положительной пол рности 2, усилитель -сигнала ошибки 13, измерительный резистор 12, нагрузка 18 и вышеупом нутые включенные элементы образуют регул тор тока положительной пол рности. При этом через нагрузку 18 течет тоК от источника 2, протекающий через ключ 8, резистор 12, ключ 10, регулирующий элемент 14. П отсутствии утечки тока в цепь управлени регулирующего элемента 14 и в входную цепь усилител 13, что не-ч трудно обеспечить на современной элементной базе, ток в нагрузке будет равен току, протекающему через измерительный резистор 12. Если усилитель 13 имеет недостаточно высокие характеристики (большой коэффициент усилени , малое смещение по токуй напр жению), то сигнал рассогласовани на входе усилител , равный разности напр жени источника опорного напр жени и падени напр жени от тока нагрузки йа измерительном резисторе 12, приблизит тельно равен нулю, т.е. с высокой точностью выполн етс равенствоIn the presence of a signal about the issue of a positive current of positive current, the keys 4, 6, 8 and 10 are closed, and the keys 5, 7.9 and 11 are open, the regulating element 14 is turned on, and the regulating element 15 is turned off, i.e. the reference voltage source 1 is a positive-polarity supply voltage source 2, the amplifier signals error 13, the measuring resistor 12, the load 18, and the above-mentioned included elements form a current regulator of positive polarity. At the same time, the current 18 flows from the source 2 flowing through the switch 8, the resistor 12, the switch 10, the regulating element 14. In the absence of current flowing into the control circuit of the regulating element 14 and into the input circuit of the amplifier 13, it is difficult to ensure that modern element base, the current in the load will be equal to the current flowing through the measuring resistor 12. If the amplifier 13 has insufficiently high characteristics (high gain, small voltage displacement), then the error signal at the amplifier input equal to the difference the voltage of the source of the reference voltage and the voltage drop from the load current ya of the measuring resistor 12 is approximately zero, i.e. equality with high accuracy

, - Цр- CR

+ R .+ R.

где 1ф - ток положительной пол рности внагрузке, DO - напр жение источника опорного напр жени } R - сопротивление измерительного резистора.where 1f is the positive polarity of the load, DO is the voltage of the reference voltage source} R is the resistance of the measuring resistor.

Claims

When a negative current signal is delivered to the load, the keys 4, 6, 8 and 10 open, and the keys 5, 7, 9 and 11 close, the regulating element 14 turns off, and the regulating element 15 turns on, i.e. the reference voltage source 1, the negative polarity 3 supply voltage source, the signal amplifier c; 1 ibki 13, the measuring resistor 12, the load 18 and the mentioned included elements form a negative polarity current regulator whose operation is similar to the operation of the positive regulator polarity. In this case, the current in the load is equal to I and °,. where 1 is the negative current in the load-. Up is the voltage of the reference voltage source, R is the resistance of the measuring resistor. Thus, due to the use of a single measuring resistor on different fields, the accuracy of the proposed device increases, and the scope of its application expands. Claims of the Invention Stable current source with variable polarity, containing two positive and negative polarity elements, control electrode of each O from its output key connected to the output of the error amplifier with two inputs, reference voltage source Two different-pole outputs; two pairs of terminals for connecting two different-polarity sources of supply voltage c. a common point, the measuring resistor is two groups of keys, each of which consists of three keys, and the non-inverting input of the amplifier error signal through the first key of the first group is connected to the negative output of the voltage source and through the first key of the second group to the positive output of the voltage source, the control inputs of the keys of the first group are connected to the control input of the output key of positive polarity, and the control inputs of the keys of the second group are connected to the control input of the output key tritsatelnoy polarity differing sch.iys there that, for the purpose of povElsheni accuracy. stabilization, an additional key is introduced into each of the mentioned groups of keys, with the first output of the measuring resistor through the second key of the first group connected to the positive output of the reference voltage source, the second key of the second group - with a negative high. the source of the reference voltage, through the third key of the first group with the output of the source of the supply voltage of positive polarity, and through the third key of the second group with the output of the source of the supply voltage of the negative polarity, the second output of the measuring resistor is directly connected to the inverting input of the amplifier the signal error, and through the fourth key of the first group - with the input power output of the regulating element positive polarity and through the fourth key of the second group - with the input power output reg the declining element of negative polarity. , Sources of information taken into account in the examination of 1.Mart Shin A.I. et al. Electrical Parameters Converters for Contact And Measurement Systems, Moscow, Energie, 1976, p. 355.

2. USSR author's certificate for application number 2451558/07, cl. G 05 F 1/56, 1977.