Преобразователь напряжения в ток

( 9) ( САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У ство СССР 00, 1977. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯВ ТОК по авт, св. Р 746302, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности,в него дополнительно введены дифференциальный масштабный усилитель, первый вход которого подключен к нагрузке и резисторам обратной связи по току, второй -к выходу первого дифференциальногоусилителя, инвертор, вход которогосоединен с выходом дифференциальногомасштабного усилителя, первый селектор сигналов отрицательной полярности, второй селектор сигналов положи-.тельной полярности, третий селекторсигналов отрицательной полярности,четвертый селектор сигналов положительной полярности, два источникаопорных напряжений соответственноположительной и отрицательной полярности и резистор, при этом выходинвертора подключен к информационнымвходам первого и второго селекторовсигналов, источник опорного напряжения положительной полярности подключен к входу запрета первого селектора сигналов, источник опорного напряжения отрицательной полярностик входу запрета второго селектора:сигналов, выход первого селекторасигналов соединен с входом запретатретьего селектора сигналов, выходвторого селектора сигналов - с входом запрета четвертого селекторасигналов, информационные входы третьего и четвертого селекторов сигналовсоединены с входной шиной, выходтретьего селектора снг(налов - с масштабным резистором первого дифференциального усилителя, а выход четвертого селектора сигналов через дополнительно введенный резйстор подключен к инвертирующему входу первогодифференциального усилителя.1182418 а выход второго селектора 14 сигналов отрицательной полярности - с входом запрета четвертого селектора 18 сигналов отрицательной полярностиИнформационные входы третьего 17 и четвертого 18 селекторов сигналов соединены с входной ишной преобразователя, Выход третьего селектора 17 сигналов соединен с вторым выводом второго масштабного резистора 3, а выход четвертого селектора 18 сигналов через девятый масштабный резистор 19 с ицвертирующим входом первого дифФеренциального усилителя 1.В качестве селекторов сигналов могут быть использованы известные прецизионные диодные ограничители, выполненные на операционном усилителе, Дифферецциальцьп масштабный усилитель 11 и ицвертор 12 могут быть выполнены на операционных усилителях,Преобразователь напряжения в токработает следующим образом. Преобразователь напряхения в ток содержит первый дифференциальный усилитель 1, между выходом и инвертирующим входом которого включен первый резистор 2 отрицательной обратной связи, а к ицвертирующему входу подключен первый вывод второго масштабного резистора 3, Между выходом первого дифференциального усилителя 1 и его неинвертирующим входом последова-.5 тельно включены четвертый 4 и пятый 5 резисторы обратной связи по току, а между неинвертирующим входом усилителя 1 и общей шиной - шестой масштабный резистор 6 обратной связи по то- ЗО ку. Выход первого дифференциального усилителя 1 соединен с ипвертируюпим входом второго диФФеренциального усилителя 7 через седьмой масштабный резистор 8. Выход второго дифференци-З 5 ального усилителя 7 соединен с его инвертирующим входом через восьмой резистор 9 отрицательной обратной связи, а также с точкой соединения четвертого 4 и пятого 5 резисторов через 40 нагрузку 10. Преобразователь содержит также дифференциальный масштабный усилитель 11, первый вход которого соединен с выходом первого дифференциаль-. ного усилителя 1, второй - с точкой 45 соединения четвертого 4 и пятого 5 резисторов, а выход - через ицвертор 12 с инФормационными входами первого 13 и второго 14 селекторов сигналов соответственно положительной и отрицатель"50 ной полярности, входы запрета которых соединены соответственно с источниками 15 и 16 опорного напряжения полож- тельной и отрицательной полярности, Выход первого селектора сигналов 13 55 положительной полярности соединен с входом запрета третьего селектора 17 сигналов положительнои полярностив Изобретение относится к техникеэлектроизмерений и может быть использовано в измерительных преобразователях, например, для преобразованияуправляющего напряжения в ток обмоток возбуждения электромагнитныхусилителей,Цель изобретения - повьппение на,дежности путем защиты от короткогозамыкания и исключения таким образом 1 Оперегрузки элементов преобразователя,На чертеже приведена электрическаясхема преобразователя напряжения вток. ЪПри подаче ца вход напряжения Цотрицательной полярности ца выходе третьего селектора 17 сигналов появляется напряжение +11, так как селектор 17 сигналов, выполненный ца операционном усилителе, для сигнала отрицательной полярности является инвертором в соответствии с его детектирующей характеристикой, На выходе четвертого селектора 18 сигналов в это время сигнал отсутствует, так как он це пропускает входной сигнал указанной полярности ца выход в соответствии с его детектирующей характеристикой. Инвертированный входной сигнал Цв поступает на вход усилителя 1 через масштабный резистор 3. На выходе усилителя 1 появляется напряжение - Б, величина которого определяется отношением сопротивлений резисторов 2 и 3, При соотношении ) 1 усилитель 1 является линейным усилителем напряжения, а обратная связь, снимаемая с резистора 4 по току с помощью делителя на резисторах 5 и 6, увеличивает его выходное сопротивление и при согласованных по величине резисторах 6,2 и 5,3 усилитель 1 работает как источник тока, управляемый входным напряжением Ц , Усилитель 7 при равенстве сопротивлений резисторов 8 и 9 инвертирует входной сигнал - ас единичным коэффициентом передачи и между выходами усили11824телей 1 и 7 образуется суммарный сигнал 2 Б который прилагается к нагрузке 10 и резистору 4, Таким образом, ток 1 в нагрузке не изменяется при изменении сопротивления 5 нагрузки 10, так как усилитель 1 работает как источник тока, Ток нагрузки 1, проходящий через резистор 4, образует на нем падение напряжения, которое дифференциальным 10 масштабным усилителем 11 выделяется на его выходе и инвертируется инвертором 12.Сигнал с выхода инвертора 12 в виде напряжения отрицательной поляр ности поступает на информационные входы первого 13 и второго 14 селекторов сигналов, на входы запрета которых с источников опорного напряжения 15 и 16 подаются соответственно 20 положительное +У, и отрицательное -оП 1Б,ц, напряжения, Опорное напряжение +И , обеспечивает непропускание сигнала отрицательной полярности - Б на выход селектора 13, по ступающего с выхода инвертора 12. Сигнал - И не проходит и на выход. селектора 14, так как он является запирающим сигналом для селектора 14 и совпадает по знаку с его опор- зО ным напряжением. Если Б с Ц то на выходе селектора 13 отсутствует выходной сигнал, а входной сигнал с выхода селектора 17 поступает на вход преобразователя,35При резком изменении сопротивления нагрузки 10 в сторону его уменьшения вплоть до нуля, возможном при испытаниях и эксплуатации преобразователя, через резистор 4 возрастает 40 ток нагрузки и, следовательно, возрастает величина сигнала - Б обра 18 4зующегося на выходе инвертора 12,.В этом случае сигнал - У превьппаетвеличину опорного напряжения Бопо абсолютной величине и на выходеселектора 13 образуется сигнал положительной полярности, который, являясьопорным для селектора 27, запираетего и на его выход входной сигналБс входной шины не проходит. Таким образом, ток нагрузки 1 ограничивается до безопасного уровня, Приподаче сигнала Ус входной шиныположительной полярности, селектор17 не пропускает входной сигнал, аработает селектор 18, инвертируявходной сигнал, который далее поступает через резистор 19 на входдифференциального усилителя 7. Падение напряжения на резисторе 4, пропорциональное величине тока нагрузки 1, выделяется усилителем 11 иинвертируется инвертором 12. Напряжение с выхода инвертора 12 поступает на информационные входы селекторов 13 и 14, Прн уменьшении сопротивления нагрузки 10 напряжение Бвозрастает, превышая опорное -У ипо абсолютной величине, и на выходеселектора 14 образуется сигнал отрицательной полярности, который запирает селектор 18, вследствие чеговходной сигнал Уп не проходит навход усилителя 1 и, следовагельно,ток нагрузки 1 также ограничиваетсядо безопасного уровня,Таким образом обеспечена блокировка входного сигнала с последующимснижением выходного тока при снижении сопротивления нагрузки и защищены от перегрузки выходные каскадыего усилителей, что повьппает надежность преобразователя,1182418 ове оставитель ехред Л.Иик Редактор елинская аз 6100/4 одписное ИП 13035,Тираж 747сударственного комитета СССРм изобретений и открытийква, Ж, Раушская наб д, 4/5 ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектн Корректор А. Обручар