Преобразователь напряжение-ток

Изобретение относится к электро- измерениям и может быть использовано в установках, в которых требуется преобразование напряжения в пропорциональный ему ток, например в следящих приводах, и является усовершенствованием известного устройства по авт,св. У 746302.Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения рассеиваемой мощности второго усилительного каскада при перегрузке преобразователя и защиты от короткого замыкания.На чертеже приведена электрическая схема преобразователя напряжение-ток.Преобразователь напряжение-ток содержит первый усилитель постоянного тока 1, инвертирующий вход которого соединен с входной шиной через первый резистор 2 и с выходом усилителя 1 через второй резистор 3. Выход первого усилителя тока 1 соединен через третий резистор 4 с первым выводом нагрузки 5, а его неинвертируищий вход - с общей шиной через четвертый резистор 6, а также с первым выводом нагрузки 5 через пятый резистор 7. Инвертирующий вход второго усилителя тока 8 соединен с выходом первого усилителя 1 через шестой резистор 9 и с выходом второго усилителя постоянного тока 8 через седьмой резистор 10. Выходы первого 1 и второго 8 усилителей постоянного тока соединены через соединенные последовательно восьмой 11 и девятый 12 резисторы, а второй вывод нагрузки 5 соединен с40 выходом второго усилителя тока 8 через десятый (защитный) резистор 13. К соединенным выводам восьмого 11 и девятого 12 резисторов подключен вход детектора 14, выход которого45 соединен с первым входом компаратора 15.Параллельно десятому резистору 13подключен управляемый ключ 16, управляющий вход которого соединен свыходом компаратора 15, второй вход,которого соединен с источником опорного напряжения 17,Преобразователь напряжение - токработает следующим образом.При подаче на вход преобразователя напряжения отрицательной полярности 1 д от источника входного сигнала 18 через масштабный резистор 2 на выходе усилителя 1 появляется напряжение П, величина которого определяется отношением сопротивлений резисторов 3 и 2. Обратная связь, снимаемая с резистора 4 по току с помощью делителя на резисторах 7 и 6, увеличивает выходное сопротивление усилителя 1 и при согласованных по величине резисторах 3,7 и 2,6 усилитель работает как источник тока, управляемый напряжением 1 , Усилитель 8 при равенстве резйсторов 9 и 1 О инвертирует сигнал Ц с единичным коэффициентом передачи, при этом /П/ = П и между выходами усилителей 1 и 8 образует суммарный сигнал 2 П,который приложен к нагрузке 5 и резистору 4, а также к делители на резисторах 11 и 12, сопротивления которых равны по величине. Через нагрузку 5 протекает ток нагрузки Т, который не изменяется при изменении сопротивления нагрузки, так как усилитель работает как источник тока. Напряжение Б следит за напряжением Б и с выхода делителя на резисторах 11 и 12 относительно корпуса сигнал Б отсутствует и, следовательно, на выходе детектора сигнал равен нулю. Под действием положительного опорного напряжения Б , поступающего с источника опорного напряжения 17, на выходе ком - паратора 15 формируется сигнал, под действием которого сигнальные выхо,ды ключа 16 замкнуты, и шунтирует резистор 13. В это время усилители 1 и 8 отдают в нагрузку одинаковую мощность и нагружены одинаково.С увеличением входного сигнала 18 при уменьщении сопротивления нагрузки под воздействием дестабилизирующих факторов эксплуат,ации и т,д. в силу различных нагрузочных способностей усилителей 1 и 8 напряжение на выходе усилителя 8 11 становится меньше напряжения ,(/1/ с 1) и на выходе делителя йа резисторах 11 н 12 образуется напряжение 6 = У вО, которое выделяется детектором 14 с коэффициентом передачи, равным единице и при И =) Псрабатывает компаратор 15 и формирует сигнал, размыкающий клич 16. Последовательно нагрузкой 5 включается резистор 13, при этом нагрузочная способность усилителя 81 287020 Составитель А,ПучковскийРедактор Т.Парфенова Техред Л,Олейник Корректор М.Демчик Заказ 7709/45 Тираж 730 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул. Проектная,4 существенно улучшается и напряжениес его выхода с меньшей ошибкой отслеживает напряжение У .Этим достигается равномерность нагрузки усилителей преобразователя и снижениерассеиваемой мощности и, следователь;но, повышение надежности преобразова-теля. Резистор 13 может быть выбран из условия ОРн,макс нсмнк)КН.м2 где нн,м - соответственно"Максмаксимальные и минимальные сопротивления нагрузки преобразователя. Если при работе преобразователяпроизойдет случайное закорачивание,вывода нагрузки 5 со стороны, например ее соединения с резистором 3 на общую шину, то в первый момент напряжение У на выходе усилителя 8 резко уменьшится и на выходе делителя из резисторов 11 и 12 образуется сигнал ьц, который после прохождения детектора 14, превысит величину опорного напряжения Би компаратор 5 сработает, ключ 6 разомкнется. Резистор 3 подключится к выходу усилителя 8 и ограничит ток через усилитель 8 до безопасного уровня. При изменении полярности входного сигнала Уа преобразователь работает аналогично.Таким образом, предлагаемый преобразователь напряжение - ток обеспечивает повышение надежности в работе.