Преобразователь напряжения в ток

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 19) 1 В 19 1)5 АТЕНТНОЕ ОСУДАРСТВЕННОЕ ЕДОМСТВО СССР ОСПАТЕНТ СССР ЕНИ ститут СР2.982, М 2,ЕНИЯ В ТОК е относится й технике и стае прециряжения в Ц 3 ч Е ИЗС)БРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТ(56) Авторское свидетельство ССФ 1068823, кл. 6 01 В 19/00, 198Яадо - 1 егпзейеп еек 1 гопй, 1130, фиг. 2.(57) Использование; иэобретеник радио- и электроизмерительноможет быть использовано в качезионного преобразователя нап Изобретение относится к радио- и электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве прецизионного преобразователя напряжения в ток.Целью изобретения является повышение точности преобразования за счетуменьшения влияния сопротивления нагрузкина выходной ток.На чертеже представлена электриче. ская схема устройства.Преобразователь напряжения в.ток содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 масштабные резисторы, первую входную шину для подключения источника входного напряжения 5, вторую входную шину для подключения источника входного напряжения 6, эталонный 1)езистор 7, выходную шину для подключения заземленной нагрузки 8, первый усилитель напряжения (УН), 9, второй УН 10, третий УН 11, первый транзистор 12 первого типа проводимости (например, биполярный транзистор р - п-р-типа), второй транзистор 131795376 я: преобразовадержит четыре два источника 5 талонный реэи- ку 8, три усийидва транзистора проводимости и яжения питания 1 и 2, усилитель т первый.усилиусилитель 11 и а проводимоститока. Выходом усилителя 9, 1 ток. Сущность изобретени тель напряжения в ток со масштабных резистора 1 - 4, и 6 входного напряжения, э стор 7, заземленную нагруэ теля напряжения 9, 10,11, 12 и 13 различного типа биполярный источник напр 14 и 15. Причем резисторы 10 и транзистор 12 образую тель тока, резисторы 3 и 4 транзистор 13 другого тип образуют второй усилитель устройства является выход второго типа проводимости (например, биполярный транзистор и-р-и-типа) и шины для подключения биполярного источника напряжения питания 14 и 15, средний вывод которого заземлен, т.е. подключен к общей шине устройства.В устройстве первый 1 и второй 2 резисторы, второй УН 10 и первый транзистор 12 образуют первый усилитель тока (УТ). В нем первые выводы первого 1 и второго 2 резисторов подключены к шине питания источника 14. Второй вывод первого резистора 1 подключен к эмиттеру транзистора 12 и объединен с инвертирующим входом второго УН 10, неинвертирующий вход которого подключен ко второму выводу второго ре-зистора 2 и образует входную шину первого УТ, Выход второго УН 10 подключен к базе транзистора 12, коллектор которого образует выходную шину первого УТ, Шины питания второго УН 10 подключены соответственно к шине питания источника 14 и к общей шине устройства.1795376 45 Третий 3 и четвертый 4 резисторы, третий УН 11 и второй транзистор 13 образуютвторой УТ. В нем первь 1 е выводы резисторов 3 и 4 подключены к шине питания источника 15, Второй выводтретьего резистора 3 5подключен к эмиттеру транзистора 13 и объединен с инвертирующим входом третьегоУН 11, неинвертирующий вход которогоподключен- ко второму выводу четвертогорезистора 4 и образует входную шину вто- "Орого УТ. Выход третьего УН 11 подключен кбазе транзистора 13, коллектор которого образует выходную шину второго УТ. Шиныпитания третьего УН 11 подключены соответственно к общей шине устройства и к 15шине питания источника 15.В предложенном устройстве инвертирующий вход первого УН 9 подключен к обьединенным выходным шинам первого ивторого УТ и через эталонный резистор 7 Оподключен к первой входной шине устройства, а неинвертирующий вход первого УН9 - ко второй входной шине устройства,Выход первого УН 9 образует выходную шину преобразователя и подключен к нагрузке 258. Первая шина питания первого УН 9 соединена со входной шиной первого УТ, а вторая шина питания первого УН 9 - со входнойшиной второго УТ,Преобразователь напряжения в ток ра Оботает следующим образом.При равенстве нулю напряжений входных источников 5 и 6 будет близок к нулювходной ток о через эталонный резистор 7номиналом Во, т.к. первый УН 9, охваченный 35отрицательной обратной связью через инвертирующий вход, поддерживает близкимк нулю напряжение между его входами:)о = (02 - 01)/Во,где: 01 и 02- входные напряжения источни Оков 5 и 6: В узле инвертирующего входапервого УН 9 справедлив баланс токов: формула изобретения Преобразователь напряжения в ток, содержащий усилитель напряжения, инвертирующий вход которого через эталонный резистор соединен с первой входной шиной, а неинвертирующий вход соединен с второй входной шиной, первый усилитель тока, второй усилитель тока, выводы которых обьединены, а входы первого и второго о+ )1+ 2 = Огде: 1 и 2 - выходные токи первого и второго УТ, Потребляемые токи п 1 и п 2 по первой и второй шинам питания первого УН 9 и выходной ток н преобразователя связаны соотношением:п 1+ п 2+ и = ОКоэффициенты передачи первого и второго УТ определяются как:Кпер 1 = 1/п 2 = В 2/В 1 Кпер 2 = 2/П 2 ф =В 4/ВзПри большом значении коэффициента уси- лениЯ Кун 1 пеРвого УН 9 выхоДной ток пРеобразователя определяется как:)н = (02 О 1)/ВоКПер 1 + П 2(Кпер 2/Кпер 1 - 1) Приведенное выражение показь 1 вает, что при равенстве коэффициентов передачи первого и второго УТ, т,е, при выполнении равенства В 2/В 1= МВз, выходной ток преобразователя пропорционален входным напряжениям и равен,н = (02 - 01)/ВоКпер 1Неточное равенство коэффициентов передачи первого и второго УТ приведет к появлению начального смещения выходного тока при нулевых входных напряжениях, определяемого частью начального тока потребления первого УН 9:нач = П 2,Кпер 2/Кпер 1 1)При конечном значении Кун 1 первого УН 9 реальное значение выходного тока преоб-разователя н реальн будет определяться С 1 учетом поправки у:, реальн = 41 - у );у " 1/,1+ Кун 1 Кпер 1 Во/Вн)Выходное сопротивление данного преобразователя больше в сравнении с аналогичными устройствами и определяется выражением:Ввых "- (Вн + Кун 1.Кпер 1 Во)усилителей тока соединены соответственно с первым и вторым выводами питания усилителя напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, обьединенные выходы усилителей тока соединены с инвертирующим входом усилителя напряжения, выход усилителя напряжения соединен с выходом преобразователя,1795376 ректор И.Шмакова дактор В,Трубченко Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина,Заказ 427 ВНИИПИ Го оставитель В,Маловехред М,Моргентал Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5