Преобразователь напряжение-ток

(19) (11) 4005 Р 1/6 ВСЕ Г ;Ц ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУД ПО ДЕ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ й неэлектрических в/24 реобр ичин,овате ние ретения - повьппти и точности ель из щищенн едение щего у 2 ток стро омехоз схему ус.тр-ва неинлителя 1, второго ре ой обратной связи и ства, Ввертируюзистора оровимин азные напсключи метричнои ряжения н лителя 2 овьппится тение отн ожет быть азования чность преоб одбор элемен ус уп пол ов. ерительных первичных 7 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,87, Бюл. У 33арамзин и А.Н,Петров16.722.1 (088.8)ское свидетельство СССРкл. С 05 Р 1/56, 1980,ое свидетельство СССРкл, С 01 К 19/00, 1977РАЗОВАТЕЛЪ НАПРЯЖЕНИЕ дополнительных масштабных рез 8 - 11 позволяет сделать схем входах инвертирующего уси операционного усилителятся помехозащищенностьИзобретение относится к электротехнике и может быть использованодня питания первичных измерительных преобразователей неэлектрических величин и в токовых телеметрическихсистемах,Цель изобретения - повышение поме-,хозащитности и точности преобразова 1 Ония.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема преобразователя напряжение - ток,Преобразователь содержит неинвертирующий усилитель , инвертирующий 15усилитель 2, операционный усилитель3, нагрузку 4, соединенную с выходомнеинвертирующегр усилителя 1 черезпоследовательно включенный первый резистор 5 токовой обратной связи и с 20выходом инвертирующего усилителя 2через последовательно включенный второй резистор 6 токовой обратной связи, первый .масштабный резистор 7,Усилители 1 и 2 объединены и подключены к выходу усилителя .3, образующего совместно с масштабными резисторами 8 - 11 и резистором 12 обратной связи схему дифференциальногоусилителя. Резистор 8 включен между 30выходом усилителя 1 и инвертирующимвходом усилителя 3, резистор 9 - между точкой соединения резистора 5 снагрузкой 4 и неинвертирующим входомусилителя 3; резистор 1 О - между точ- З 5кой соединения резистора 6 с нагрузкой 4 и инвертирующим входом усилителя 3, резистор 1 - между выходомусилителя 2 и неинвертирующим входомусилителя 3, резистор 13 - между неинвертирующим входом усилителя 3 иобщей точкой источника питания, резистор 12 - между выходом и инвертирующим входом усилителя 3, Генераторвходного напряжения подключен к инвертирующему входу усилителя 3 черезмасштабный резистор 7.Неинвертирующий усилитель 1 и инвертирующий усилитель 2 имеют равныепо абсолютному значению коэффициенты 50усиления, значительно превышающиеединицу. Повышение коэффициента усиления приводит к увеличению выходного сопротивления и сужению полосыпропускания, Оба усилителя могут быть 55выполнены по любой известной схемена операционных усилителях или на операционных усилителях с транзисторными усилителями мощности, Операционный усилитель 3 - любой иэ обычных усилителей,Сопротивления резисторов 5 и 6 токовой обратной связи должны быть равны между собой (для исключения появления синфазного напряжения на входах операционного усилителя 3), а их сумма должна не превышать 0,1 сопротивления нагрузки (для обеспечениядиапазона изменения выходного напряжения преобразователя),Сопротивления масштабных резисторов 8,9,10, 11 и 13 и резистора 12 обратной связи выбираются из соотношений:Кв К К + К. Ко + КбПри реальных значениях сопротивлений резисторов будут выполняться ус- ЛОВИЯ; К М К- К 10 ВВ 9 1 О Это позволяет использовать в качестве резисторов 8 - 11 резисторную матрицу с соответствующими добавочными резисторами 9 и 1 О, в качестве которых можно использовать непрецизионные резисторы, что обеспечивает высокие точностные характеристики преобразователя без специального подбора элементовСопротивление масштабного резистора 7 выбирается из расчета обеспечения требуемой крутизны преобразователя, которая равнаВ ЦВХКВВ 1 2 К К 7Резистор 7 также может быть реализован из элементов той же резисторной матрицы, что и резисторы 8 - 11, чем обеспечивается высокая температурная стабильность коэффициента преобразования,Выходное сопротивление преобразователя будет равно:КвК 4 ККвыхгде К - коэффициент усиления усилителей 1 и 2,При увеличении коэффициента К выходное сопротивление преобразователя будет стремиться к бесконечности,Работа преобразователя происходит следующим образом,При подаче на вход преобразователя напряжения Пчерез резистор это напряжение сравьивается с падением напряжения на резисторах 5 и 6335965 ченный к первому выходному выводудля подключения нагрузки, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения помехозащищенности и точности, в него введены неинвертирующий усилитель, второй резистор токовой обратной связи и четыре дополнительных масштабных резистора, причемвыход неинвертирующего усилителя соединен с вторым выходным выводом дляподключения нагрузки через второйрезистор токовой обратной связи, ас инвертирующим входом операционного усилителя через первый дополнительный масштабный резистор, входынеинвертирующего и инвертирующегоусилителей объединены и соединены свыходом операционного усилителя, второй дополнительный масштабный резистор включен между вторым выходным выводом и неинвертирующим входом операционного усилителя, третий дополнительный масштабный резистор включенмежду первым выходным выводом и инвертирующим входом операционного усилителя, четвертый дополнительныймасштабный резистор включен междуточкой соединения выхода инвертирующего усилителя с первым резисторомтоковой обратной связи и неинвертирующим входом операционного усилителя,к нулю,15 35формула изобре тения Составитель В,ЕсинТехред В.Кадар Корректор М,Шароши Редактор В,Данко Заказ 4046/42 Тираж 863 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 токовой обратной связи с помощью операционного усилителя 3, масштабныхрезисторов 8,9,10, 11 и 3 и резистора 12 обратной связи, Напряжение,пропорциональное рассогласованию,поступает на входы неинвертирующего усилителя 1 и инвертирующего усилителя2, на выходах которых появляется усиленное и, соответственно, неинверти Орованное и инвертированное напряжение, меняющее ток нагрузки так, чтобы свести рассогласование напряжений Введение третьего (неинвертирующего) усилителя, второго резисторатоковой обратной связи и четырех дополнительных масштабных резисторовпозволяет сделать схему симметричной, 20исключить синфазные напряжения навходах операционных усилителей, чтопо сравнению с известным преобразователем приводит к повышению помехозащищенности и точности преобразования, к упрощению подбора элементов,поскольку сопротивления резисторов,влияющие на точность преобразования,имеют равную величину, и поэтому возможно использование резисторных матриц, и к независимости выходного сопротивления преобразователя от выходного сопротивления генератора входного сигнала,Преобразователь напряжение - ток,содержащий инвертирующий усилитель,операционный усилитель, инвертирующий 40 вход которого через первый масштабныйрезистор соединен с входным выводомпреобразователя и через резистор обратной связи с выходом операционного усилителя, а неинвертирующий входсоединен через второй масштабный резистор с общей шиной, первый резистор токовой обратной связи, подклю