Преобразователь сопротивления

"СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 183018(5) 5 Н ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕНТУ е в, в ус йкой и ическо тна св тивног роиствах раметро о диапа ем входе )сопрот оком ди роп с элект , Цель - она. Ус свойст вления намичей инсти орцио табно ыход щим 1 ин тания,на тва ое лектрони- Л.: Энерделение, ОТИВЛЕО ни им ни к измеритспользован ения эквива(21) 4925076/09(57) Изобрете е относитсяной технике ожет бытьмикроэлектро ке для пол л нтных резистора т рической перестро а расширение динам г тройство проявляе о ва активного (резис о величина которого в шир ском диапазоне прямо и коэффициенту передачи масш образователя напряжения 4, в го соединен с неинвертирую операционного усилителя (ОУ) тирующим входом блока вычи тирующий вход которого выходом ОУ 1, при этом выход б ния соединен с входом масшта разователя напряжения. 1 ил,го пре- которовходом еинвер- инвероединен с ока вычитаного преобИзобретение относится к измеритель- . ной технике и может быть использовано в микроэлектронике для получения эквива. лентных резисторов с номиналами вне технологических ограничений, в устройствах с электрической перестройкой параметров, в устройствах с цифровым управлением параметрами электрической цепи, в прецизионных кодоуправляемых эталонах сопротивлений и имитаторах сопротивлений различных первичных преобразователей, использующих в качестве выходной величины параметр электрической цепи - сопротивление.Цель изобретения - расширение динамического диапазона воспроизведения сопротивлений.На чертеже приведена схема устройства.Предлагаемый преобразователь сопротивлений содержит; операционный усилитель 1, эталонный резистор 2, блок вычитания 3 и масштабный преобразователь напряжения 4, причем первый вывод эталонного резистора 2 и первый вход операционного усилителя 1 объединены и образуют вход преобразователя сопротивлений, выход операционного усилителя связан с первым суммирующим входом блока вычитания 3, второй вычитающий вход которого связан со вторым входом операционного усилителя и выходом масштабного преобразователя напряжений, вход которого связан с выходом блока вычитания.Блок вычитания может быть выполнен на операционном усилителе 5 и прецизионных резисторах 69 одинакового сопротивления.Масштабный преобразователь напрякения 4 может быть выполнен аналогично блоку вычитания 3 и может содержать операционный усилитель 10 и масштабируощие резисторы 11, 12, 13, и 14, Использование первого или второго .входа масштабного преобразователя позволяет получить. отрицательный или положительный знак сопротивления входа устройства соответственно. Так использование второго входа дает положительную ьеличину входного сопротивления, а,использование первого входа - отрицательную. В качестве масштабного преобразователя напряжений 4 можно использовать стандартные схемы с цифроаналоговыми преобразователями. Работает устройство следующим образом: внешняя цепь, будучи подключенной к входу преобразователя сопротивлений, создает на этом входе потенциал О, величинакоторого зависит от свойств внешнего устройства. 10 20 25 30 35 40 45 50Благодаря большому усилению операционного усилителя 1 и действию глубокой отрицательной обратной связи на его входах устанавливаются практически равные потенциалы, т.е, выходное напряжение 04 масштабного преобразователя 4 установится практически равным входному: 04= О. (1) Если коэффициент передачи масштабного преобразователя напряжений 4 установлен величиной М, то напряжение Оз, действующее на его входе, а следовательно, и на выходе блока вычитания 3, установится равным Оз = 04 оМ = О/М. (2) Коэффициент передачи по входам блока вычитания устанавливают равными +1 и -1 соответственно, поэтому напряжение 01 на выходе операционного усилителя, а следовательно, и на первом входе блока вычитания, можно определить из соотношения, определяемого свойствами блока вычитания 3 как: Оз = 01 - 04 = 01 " О, (3) откуда 01= Оз+ О. (4) Подставляя в 4 Оз из 2, получаем Ш = ООМ + О = 0 (1 М + 1). (5)= (О - О )/В .Подставляя 5 в 6, получаем.В В М Входное сопротивление Ввх устройства определится в соответствии с законом Ома делением входного напряжения О на величину входного тока 1, определяемого выражением 7; Ввх= О/1 В М (8) Входной ток 1.протекает через эталонный резистор 2 величиной В под действием разности потенциалов, действующих на входе устройства и на выходе операционного усилителя 1;1830182 Ф о р мул а и зоб ретен и я Составитель В,МедниковРедактор М, Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор Н. Гунько Заказ 2495 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Таким образом, входное сопротивление устройства прямо пропорционально коэффициенту передачи М масштабного преобразователя напряжений.При использовании второго входа мас штабного преобразователя напряжения 4 в немсигнал инвертируется (М 0) и входное сопротивление Я 9 устройства формируется положительным, а при использовании первого входа - отрицательным. 10Все устройство выполнено на линейных элементах, поэтому величина входного сопротивления Ях полностью задается эталонным резистором 2 и коэффициентом передачи М масштабного преобразователя 15 напряжения 4.Динамический диапазон Явх устройства определяется диапазоном изменений коэффициента передачи М масштабного преобразователя напряжения 4, который может 20 быть выполнен в широких пределах:0 АВЗ(М)00 Преобразователь сопротивления, содержащий операционный усилитель, эталонный резистор, включенный между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя, масштабный преобразователь напряжения, выход которого соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, блока вычитания, первый вход которого соединен с выходом операционного усилителя, а выход блока вычитания - с входом масштабного преобразователя напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения динамического диапазона, первый вход блока вычита. ния является неинвертирующим, а второй вход - инвертирующим и соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, инвертирующий вход которого является входом преобразователя сопротивления.