Программируемый источник напряжения

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 44437 Союз Советских Социалистических Республик) М. Кл. 6 01 г 31/28 и Ме с присоединением за Государственный комнте Совета Министров ССС по делам изобретений(32) ПриоритетОпубликовано 25.09.74, Бюллетень3 53) УДК 621.317(088,8 открытии 07,04.7 Дата опубликования описа 2) Авторы изобретения(54) ПРОГРАММИРУЕМЪЙ ИСТО НАПРЯЖЕ Предлагаемое ус вестных тем, что тель ток - напряж ходу преобразоват единенный с выхо точника напряже коммутатор напра тройство оно соде ение, по еля код дом про ния, гене вления, в отличается от изржит преобразовадключенный к вынапряжение и сограммируемого исратор импульсов, торой коммутатор,Изобретение может быть использовано при испытании и контроле электронных схем,Известны программируемые источники напряжения, содержащие программный блок, выход которого подключен к одному из входов блока управления, два выхода которого соединены соответственно с блоком индикации и через регистр напряжений - с управляющим входом преобразователя код - напряжение, опорный вход которого подключен к выходу блока эталонных напряжений, выход преобразователя код - напряжение соединен с выходом программируемого источника напряжения, а его аварийный выход подключен к входу блока управления, второй выход которого соединен через последовательно соединенные реверсивный счетчик-регистр уровней и дешифратор с управляющим входом первого коммутатора, другой вход которого соединен с выходом блока постоянных напряжений. Однако эти устройства имеют ограниченный диапазон работы. программируемыи шунт, счетчик-регистр тока, логическую схему ИЛИ - НЕ; регистр ограничения и схему сравнения кодов, выход которой подключен к блоку управления, а входы 5 соединены с выходами регистра уровней, регистра ограничения, входом соединенного с выходом блока управления, и с выходом счетчика-регистра тока, подключенным к входу логической схемы ИЛИ - НЕ, выход кото рой соединен с управляющим входом коммутатора направления. Другие входы коммутатора направления и входы второго коммутатора подключены попарно к выходу генератора импульсов, первый вход которого соединен 15 с вторым выходом блока управления, к выходу преобразователя ток-напряжение, соединенному также с входом генератора импульсов и с блоком индикации, и к выходу регистра напряжений, выход коммутатора направле ния соединен с входом регистра уровней, выход второго коммутатора подключен к первому входу счетчика-регистра тока, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а выход первого коммута тора через программируемый шунт, управляющий вход которого связан с выходом счетчика-регистра тока, подключен к выходу программируемого источника напряжения.На чертеже приведена блок-схема програм мируемого источника напряжения.Программируемый источник напряжения содержит прггра:1 нь:; блок 1 в;.хо-. т:Оторого подключен к входу блока 2 управления, который соединен с регистром 3 напряжения, выход последнего подключен к управляющему входу преобразователя 4 код-напряжение, работающего на нагрузку 5; блок б эталонных напряжений, соединенный с опорным входом преобразователя 4, реверсивный счетчик-регистр 7 уровней, выход которого через дешифратор 8 подключен к управляющему входу коммутатора 9, аналоговый вход соединен с выходом блока 10 постоянных напряжений, а выход - с входом программируемого шунта 11, выход которого подсоединен к выводу нагрузки 5, а управляющий вход - к выходу реверсивного счетчика-регистра 12 тока, преобразователь 13 ток-напряжение, включенный в силовую цепь преобразователя 4, генератор 14 импульсов, выход последнего соединен с входом коммутатора 15 направления, его выход подсоединен к входу счетчика-регистра 12, выход которого через схему 1 б ИЛИ - НЕ соединен с входом коммутатора 17 направления, схему 18 сравнения кодов, входы этой схемы соединены с выходами счетчиков-регистров 7 и 12 и регистра 19 ограничения, а выход - с входом блока 2 управления и блок 20 индикации, соединенный с блоком 2 и преобразователем 13, при этом выходы блока 2 со. единены с управляющими и информационными входами счетчиков-регистров 7 и 12, преобразователя 13 и регистра 19, выход коммутатора 17 - с входом счетчика-регистра 7, выход преобразователя 13 - с входами преобразователя 4, генератора 14 и коммутаторов 15 и 17, выход генератора 14 - с входом коммутатора 17, выход регистра 3 - с входами коммутаторов 15 и 17 и выход аварийных сигналов преобразователя 4 - с входом блока 2.Работает программируемый источник напряжения следующим образом.Программный блок 1 посредством блока 2 управления передает исходную информацичо на блоки и устройства источника. Код выходного напряжения О источника с регистра 3 поступает на преобразователь 4, имеющий защиту от перенапряжений и перегрузок и выполненный, например, на операционном усилителе, работающем в режиме масштабного преобразования с программно-управляемым коэффициентом передачи,Преобразователь 4 посредством обратной связи поддерживает напряжение У непосредственно на выводах нагрузки 5. На опорный вход преобразователя 4 подаются эталонные напряжения с блока б эталонных напряжений. Реверсивный счетчик-регистр 7 уровней, в соответствии с принятым кодом, через дешифратор 8 и коммутатор 9 управляет подключением одного из уровней Е; постоянных напряжений блока 10 на вход программируемого шунта 11, Код, принятый реверсивным счетчиком-регистром 12 тока, управляет величиной сопротивпения Я; шунта 11, В результате предвари 1 О 15 20 25 ЗЭ 35 4 О 45 50 55 60 65 тельной настройки прогряммиру емого источ. пика напрягкения нагру"ка 5:,.ожет потреблять ток 1 при напряжении У, равный сумме тока 1 преобразователя 4 и тока смещенияЕ; - У. На чертеже показаны направлеЛния токов при 11)0 для случая, когда нагруз. ка 5 является потребителем тока 1 от источника и 1,.)1-. Преобразователь 4 компенсирует изменение тока 1 нагрузки в пределах зоны нечувствительности -(-1 преобразователя 13 ток-напряжение, имеющего малое проходное сопротивление. При уходе тока 1 за пределы 1; +1 сигнал с преобразователя 13 разрешает прохождение импульса с выхода генератора 14 через коммутатор 15 направления на вход сложения илп вычитания счетчика-регистра 12, что приводит к противоположному изменению на один квант тока смещения 1 При обнулении счетчика-регистра 12 сигнал со схемы 1 б ИЛИ - НЕ разрешает прохождение импульса от генератора 14 через коммутатор 17 на вход сложения или вычитания счетчика-регистра 7, что приводит к изменению уровня Е;. Одновременно записывается 1 и в счетчик-регистр 12 при увеличении тока 1 и 111 при его уменьшении. После этого схема 16 запрещает прохождение импульсов на счетчик-регистр 7 и дальнейшее управление самонастройкой осуществляется посредством счетчика-регистра 12 до следующего его обнуления. Схема 18 сравнения сравнивает код ограничения нагрузочной способности источника, записанный в регистр 19 ограничения с кодами в счетчиках-регистрах 7 и 12 и выдает сигнал на блок 2 о превышении током 1, заданного ограничения,Блок 2 осуществляет сброс регистров источника и останов генератора 14. Информация о состоянии источника выводится на блок 20 индикации. При самонастройке источника на неизвестную нагрузку в счетчики-регистры 7 и 12 предварительная информация не записывается; в регистр 19 ограничения записывается код предельной нагрузочной способности, а в регистр напряжения - код необходимой величины напряжения на нагрузке. Аналогично осуществляется самонастройка источника по нагрузочной способности при другой полярности напряжения У, при этом информация о знаке напряжения на коммутаторы 15 и 17 поступает с регистра 3, а также самонастройка при втекающих токах 1 т. е. когда нагрузка отдает электрическую энергию в программируемый источник напряжения. Зона нечувствительности по току преобразователя 13 может изменяться по сигналам от блока 2, а частота следования импульсов от генератора 14 - по сигналу от преобразователя 13.При соответствующей динамической нагрузочной способности преобразователя 4, а также при соответствующем быстродействии задания токов смещения 1 ц программируемый источник напряжения может работать на нагрузку с различными частотными характерис 444137тиками. Число уровней постоянных напряженчй Е, различной полярности и их диагазон Емакс В блоке 10, а также дискретность сопротивления шунта 11 выбираются, исходя из необходимой дискретности ограничения нагрузочной способности источника, максимальной статической и динамической нагрузочной способности преобразователя 4 и пределов зон нечувствительности по току преобразователя 13. Предмет изобретенияПрограммируемый источник напряжения, содержащий программный блок, выход которого подключен к одному из входов блока управления, два выхода которого соединены соответственно с блоком индикации и через регистр напряжений с управляющим входом преобразователя код - напряжение, опорный вход которого подключен к выходу блока эталонных напряжений, выход преобразователя код - напряжение соединен с выходом программируемого источника напряжения, а его аварийный выход подключен к входу блока управления, второй выход которого соединен через последовательно соединенные реверсивный счетчик-регистр уровней и дешифратор с управляющим входом первого коммутатора, другой вход которого соединен с выходом блока постоянных напряжений, отличающийся тем, что, с целью расширения диа азова работы, он содержит преобразователь ток-напряжение, подключе.ы .й к воу преобразователя код - напряжение и соединенный с выходом программируемого источника напряжения, генератор импульсов, коммутатор на правления, второй коммутатор, программируемый шунт, счетчик-регистр тока, логическую схему ИЛИ - НЕ, регистр ограничения и схему сравнения кодов, выход которой подключен к блоку управления, а входы соедине ны с выходами регистра уровней, регистраограничения, входом соединенного с выходом блока управления, и с выходом счетчика - регистра тока, подключенным к входу логической схемы ИЛИ - НЕ, выход которой со единен с управляющим входом коммутаторанаправления, другие входы коммутатора направления и входы второго коммутатора подключены попарно к выходу генератора импульсов, первый вход которого соединен с вто рым выходом блока управления, к выходу преобразователя ток-напряжение, соединенному также с входом генератора импульсов и с бло.ком индикации, и к выходу регистра напряжений, выход коммутатора направления со едпнен с входом регистра уровней, выход второго коммутатора подключен к первому входу счетчика-регистра тока, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а выход первого коммутатора через 30 программируемый шунт, управляющий входкоторого связан с выходом счетчика-регистра тока, подключен к выходу программируемого пстсчнпка напряжения,