Енератор тока

и. пц 45030 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических(32) ПриоритетОпубликовано 15.11,74, Бюллетень42Дата опубликования описания 25.06,75 ОЗЬ 51) М. осударственнык комитет овета Министров СССР 3) УДК 621,373(54) ГЕНЕРАТОР до- ехлок-схемаа фиг. 2 -вых,1Изобретение относится к области усилительных устройств и может быть использовано для получения высокостабильного тока при большом напряжении на нагрузке.Известен генератор тока, содержащий последовательно включенные источник входного тока, первый и второй усилители, выходной каскад, выполненный на активном трехполюсном элементе, вход которого подключен к входу первого усилителя, а выход - к нагрузке, изолированный источник питания выходного каскада,Известный генератор обладает тем не статком, что приращение напряжения на тр полюсном элементе равно приращению напряжения на нагрузке.С целью снижения напряжения па выходном каскаде в предлагаемом генераторе к общей шине изолированного источника питания, источника входного тока и первого усилителя подключены выход второго усилителя и общая шина изолированного источника питания выходного каскада.На фиг. 1 изображена б предлагаемого генератора тока; н его напряжения и токи.Предлагаемый генератор содержит источник 1 входного тока, первый усилитель 2 и источник 3 питания входного каскада, общие шины 4 - 6 которых соответственно соединены между собой. Выход 1, источника 1 тока соединен со входом 2 первого усилителя, еговыход 2 а соединен со входом второго усилителя 7, общая шина которого (земля) являет 5 ся общей шиной всего генератора тоха, С выходов 31 источника питания 3 питающие напряжения подаются на источник 1 тоха и усилитель 2. Генератор тока содержит также выходной каскад, выполненный на активном10 трехполюсном элементе 8, вход 31 которогоподключен к выходу второго усилителя 7;один электрод трехполюсного элемента 8соединен со входом 21 первого усилителя 2, кдругому его электроду подключена нагрузка 915 генератора тока, являющаяся его выходом,Между общей шиной усилителя 2 и входомэлемента 8 включен источник 10 напряженияпостоянного тока.На схеме. предлагаемого генератора (фиг. 2)20 показаны определенные направления 1 оков иполярности напряжений. Выходной ток У, источника 1 тока разветвляется на два тока:входной ток 1, усилителя 2 и ток 1 а трехполюсного элемента 8,2 Ток вызывает непосредственно на выход силителя 2 напряжение У,ы, отрицательно полярности. Входное напряжение усилителя450305 4Стабилизирующие свойства генератора тока (фиг. 1) при изменении сопротивления нагрузки и соответственно при изменении Уввдх, ГДЕ Рвхд, Явх, - ВХОДНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ СООт ветственно усилителя 2 и трехполюсного элемента 8, определяются 3где Увых, - выходное напряжение усилителя 7.Согласно выражению (1) усилитель 7 охвачен обратной связью по напряжению; для нормальной работы схемы обратная связь должна быть отрицательной, т. е,при дУвы,)0 должно быть ЬУвх,(0. (2) ддвыхв дц двх,(14) Напряжение Увых, является входным напряжением каскада, включающего в себя элемент 8 и нагрузку 9, при этом непосредственно на входе элемента 8 действует напряжение Увх,.Напряжение на нагрузке1 вых = Увых, - 1 вх, - Удв (3) 10где 1,х (Увх, ) - крутизна характеристики,При коэффициентах усиления Кц, и К ц,по напряжению усилителей 2 и 7 соответст- венно 15 деевых, --- Ку, д 1 вх. Левых., = 10, Ьвх,.д (15) ЛУвх, -- Рвх, Ывх, ЛУвх, -- Йвх, Ывх, (16) Из выражений (4), (16), (5) при 1, = сопз 1(4) (5) 20Ы,= д 1, + Ы, = - Ы,д+ " . (17)Д 1 вх 1 вх,1 вха - 1 д 18 Из выражений (3 - 5) следует, что схема генератора тока охвачена обратной связью по току.Для правильной работы схемы данная обратная связь должна быть отрицательной, т. е,должно быть деевых, (О при Ы,х) О. (6) Из выражений (16), (15) дц,диД 1 вх., -1 вх, и,1 вх,25(8) 35- вых + Из выражений (1) и (2)дслжно быть ЬУхд(0 пРи деевых,(0. (9) Из выражений (20) - (18)40 Д 1 вх.,: дСдвых+ 1 + К Выражения (8, 9) определяют фазировку усилителя 2: с учетом полярностей напряжений Увхд и Увыон должен инвертировать входное напряжение.При 1 вх1 вых и 1 вх.1 д+ 5,р Ывыхдв вх 1 д - соп 81,то 1,ых - сопят,т. е. имеет место стабилизация тока нагрузки 9. В частности, выражение (13) верно при 55 изменении сопротивления нагрузки 9.При сопротивлении нагрузки Р если Идд)0, то схема не компенсирует изменения Рчто вызывает следующую цепочку приращений токов и напряженийЫв ( О д 1 вх, ) Од 1 вх. .) ВдУ ) 0; дУвхд (0; ЬУ, ) О,что и необходимо при И,)0 для выполнения выражения (13).(23) Ывых -Ток нагрузки1 вых -- 1 в + 1 вх Из выражения (4) при Ы,ых)0 Ы,)0. Из выражения (5) при Ы,)О Ы(0,соответственно дУ (О.450305 10 5Усилитель 2, источник 1 тока, источник 3 питания можно заключить в замкнутый контур, тогда по первому закону Кирхгофао - а + вх, (25)Ток нагрузки усилителя 4 в соответствии с выражениями (25) и (4) равенживых, -- 1,в+ 1 вх, =живых+ 1 вх, (26)В предлагаемом генераторе тока напряжения между электродами трехполюсного элемента 8 остаются практически неизменными при изменении напряжения на нагрузке генератора тока. Благодаря этому диапазон изменения этого напряжения не зависит от трех- полюсного элемента 8. Практическое значение данного свойства схемы предлагаемого генератора тока (фиг. 1) заключается, в частности, в том, что можно получить выходное напряжение генератора тока в десятки вольт, используя в качестве трехполюсного элемента 8 полевые транзисторы, которые не допускают значительного напряжения между стоком и истоком. Вместе с тем, используя полевой транзистор, можно до минимума снизить напряжения между его электродами и соответственно снизить паразитные токи затвора, что необходимо для увеличения стабильности выходного тока при его небольшой величине.5 Практическая неизменность между электродами трехполюсного элемента 8 имеет место благодаря тому, чтоЬУ, У. Предмет изобретения Генератор тока, содержащий последовательно включенные источник входного тока, 15 первый и второй усилители, а также содержащий выходной каскад, выполненный на активном трехполюсном элементе, вход которого подключен к входу первого усилителя, а выход - к нагрузке, изолированный источник 20 питания выходного каскада, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью снижения напряжения на выходном каскаде, к общей шине изолированного источника питания, источника входного тока и первого усилителя подключены 25 выход второго усилителя и общая шина изолированного источника питания выходного каскада.