Преобразователь напряжение-ток

Союз СоветскихСоцнапистическнхРеспубпик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 789982Дата опубликования описания 23,12.80(7) Заявитель Специальное конструкторское бюро по приборостроению(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕ-ТОК 1Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах с обратной связью, в которых эталонной величиной является одно или несколько напряжений, а регулируемой величиной - постоянный ток, осуществляющих регулирование с помощью устройств с переменным импедансом в виде попупроводниковых приборов - операционных усилителей, . включаемых последовательно нагрузке,Известны преобразоватепи напряжениеток, содержащие сумматор и источник тока 1).Недостатком этих преобразователей является малое входное сопротивление со стороны источников сигналов, а поэтому15 невозможность преобразования суммы напряжений от высокоомных источников сигналов. 30Кроме того известны преобразователи напряжение;ток, содержащие измерительный усилитель, состоящий из основного и дополнительного операционных усипите 2пей, резисторов, эталонного резистора и нагрузки 2.Однако в данных устройствах невозможно совместить функции суммирования двухи более напряжений высокоомных источников сигналов, они сложны.Бель изобретения - упрощение и расширение функциональных возможностей,С атой целью в преобразователь напряжение-ток, содержащий первый измерительный усилитель, состоящий изосновного и дополнительного операционных усилителей, неинвертируюшие входы которыхсоединены с ссютветствуюшими входными шинами, выходы операционных усилителей соответственно через первый и второй резисторы подключены к собственным инвертирующим входам и выводам соответственно третьего и четвертого резисторов. другой вывод третьего резистора соединенс выходом дополнительного операционного усилителя, и цепочку, состояцую из эталонного резистора, подключенного к выходу основного операционного усилите3 78 998 пя, и нагрузки, введены второй измеритепьный усилитель, состоящий из основного и дополнительного, операционных усилитепей, и допопнитепьные резисторы, причем выход основного операционного усипитепя второго измерительного усилителя соединен с другим выводом четвертого резистора и через пятый резистор подключен к собственному инвертируюшему входу и выводу шестого резистора, другой вывод которого соединен с выходом допопнитепьного операционного усилителя второго измерительного усипитепя и через седьмой резистор подкиочен к инвертируюгцему входу второго операционного усилителя и выводу восьмого резистора, другой вывод которого соединен с общим выводом эта-.лонного резистора и нагрузки, при этом входы усипитепей второго измерительного ус и лите ля подк пючены к соответству ющ им входным шинам,На чертеже представпена электрическая принципиальная схема устройства.Преобразоватепь содержит первый измеритепьный усилитель, состоящий из основного и допопнитепьного операционных усилителей 1, 2, резисторы 3-6 второй измеритепьный усилитель, состоящий из основного и допопнительного операционных усилителей 7, 8, резисторы 9-12, эталон - Зо ный резистор 13, нагрузку 14, входные шины 15-18, выходы 19, 20, 21.Преобразоватепь работает следующим образом.Лля упрощения примем равными сопро 35 тивпения резисторов 3-6 и 9-11, Первый измерительный усилитель на операционных усипитепях 1, 2 и резисторах 3-6 усиливает с коэффициентом 2 дифференциальный сигнал ЬОд подаваемый на входные шины 15, 16, а синфазный сигнал О равный попусумме потенциалов относительно земли на шинах 15, 16, подавпяет с коэффициентом пе менее 70 децибелл. Выходной сигнап первого измерительного усипи 4 теля, равный 2Цснимается между выходами 19, 20, Лпя первого измерительного усилителя в целом входная шина 15 явпяется неинвертируюшим входом, а входная шина 16 - инвертируюшим. Второй из 5 О меритепьный усилитель на операционных усилителях 7, 8 и резисторах 9-11 усиливает с коэффициентом 2 дифференциальный сигнал 5 О, подаваемый на входные шины 17, 18, а синфазный сигнагд равный попусумме потенциапов относительно земпн на шинах 17, 18, подавляет с коэффициентом не менее 70 децибепп. Выходной сигнап второго измерительного усипитепя,2 4равный 2 а ц и, снимается между выходами 20, 21. Лпя второго изл 1 ерительного усипитепя в цепом входная шина 17 является неинвертирующим входом, а входная шина 18 - инвертируюшим. В преобразователе осуществляется последовательное суммирование усиленных преобразуемых напряжений. Напряжение между выходами 19, 21 будет равно сумме усипенных преобра- зуемых напряжений 2 (ЬЦ+БО 1), Суммарное напряжение приложено к эталонному резистору 13, благодаря чему через эталонный резистор 13 протекает ток, пропорционапьный суммарному напряжению, который протекает преимущественно через нагрузку 14, Меньшая часть тока ответвляется через резистор 11. С целью исключения зависимости от величины сопротивпения нагрузки 14 и ответвпяющегося через резистор 11 тока, в преобразователе должно быть следующее соотношение между резисторами: отношение сопротивления резистора 9 к сопротивлению резистора 10 допжно быть равно отношению суммы сопротивлений резисторов 11 и 13 к сопротивлению резистора 10. При этом, еспи это отношение, как было принято выше, равно 1, коэффициент усиления второго пзмеритепьного усилителя равен 2,Таким образом, преобразоватепь совмещает функцию суммирования напряжений от высокоомных источников сигнала и преобразования суммарного напряжения в ток, он прост по устрОйству, так как не содержит отдельного сумматора. Формула изобре тения Преобразователь напряжение-ток, содержащий первый измерительный усилитель, состоящий из основного и допопнитепьного операционных усилителей, неинвертируюшие входы которых соединены с соответс тву юши м и вх одны м и щи на м и, выходы операционных усипителей соответственно через первый и второй резисторы подкпючены к собственным инвертируюшим входам и выводам соответственно третьего и четвертого резистора, другой вывод третье-го резистора соединен с выходом дополнительного операционного усилителя, и цепочку, состоящую из эталонного резистора, подключенного к вьдходу основного операционного усилителя, и нагрузки, о т и и - ч а ю ш,и й с я тем, что, с целью упрощения и расширения функционапьных возможностей, введены второй измерительный усипитепь, состоящий из основногоО/49 Тираж 956 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рау, д.4/ кая н пиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 5 789982 6 и дополнительного операционных усилите- воду восьмого резистора, другой вывод лей, и дополнительные резисторы, причем которого соединен с обцим выводом этавыход основного операционного усилителя лонного резистора и нагрузки, при этом второго измерительного усилителя соеди- входы усилителей второго измерительного иен с другим выводом четвертого резисто-усилителя подключены к соответствующим ра и через пятый резистор подключен к входным шинам. собственному инвертируюшему входу и вы- Источники информации, воду шестого резистора другой вывод ко- принятые во внимание при экспертизе торого соединен с выходом дополнитель.,Тетельбаум И. М., Шнейдер Ю. Р. ного операционного усилителя второго из- що 400 схем для АВМ. М., "Энергия", 1978, мерительного усилителя и через седьмой с. 175.резистор подключен к инвертируюшему вхо. Авторское свидетельство СССР по цу второго операционного усилителя и вы- заявке Л 2544986/18-21, 14.11.77