Генератор импульсов тока

)4 Н 03 К 3 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АЮТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Проектирование и применениеоперационных усилителей. Под ред.Д,Грэма, Дж.Тоби, П.Хьюсмана (пер.с англ.). М.: Мир, 1974, с. 405,Гутников В.С, Интегральная электроника в измерительных устройствах.Л.: Энергия, 1980, с.170,(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА(57) Изобретение может быть использовано в аналоговых устройствах автоматики, радиотехники, Генератор импульсов тока содержит операционныйусилитель 6, делитель напряжения нарезисторах 4, 5, КС - цепь из конденсатора 1 и резистора 2, двусторонний стабилитрон 3, Повторитель 8напряжения и нагрузку 7. Генераторимеет стабильную амплитуду импульсовтока. 2 ил,Изобретение относится к электронным схемам общего назначения и предназначено для использования в измерительной технике в качестве источни 5 ка питания индуктивных датчиков, а также может быть использовано в аналоговых устройствах автоматики, радиотехники, вычислительной и медицинской техники. 10Цель изобретения - стабилизация1 амплитуды прямоугольных импульсов тока.На фиг. 1 дана схема предлагаемого генератора; на фиг, 2 - времен ные дИаграммы, поясняющие его работу.Генератор содержит последовательную КС - цепь на конденсаторе 1 и резисторе 2, двусторонний .стабилитрон 3, делитель напряжения на резис торах 4 и 5, операционный усилитель (ОУ) 6, сопротивление нагрузки 7 повторитель 8 напряжения.Работа генератора основана на непрерывном действии отрицательной свя зи (ООС) и периодическом прерывании превосходящей ее положительной обратной связи (ПОС), которое происходит при открывании стабилитрона, напряжение которого одновременно использу ется в качестве опорного для стабилизации тока нагрузки. Временная диаграмма (фиг.2) иллюстрирует процессы, происходящие в схеме: а - напряжение на выходе ОУ (сплошная линия) и напряжение на втором выводе нагрузки (пунктирная линия); б - дифференциальное напряжение между входами ОУ; в - напряжение на неинвертирующем входе (сплошная линия) и на инверти рующем входе ОУ (пунктирная линия); г - ток стабилитрона 3 (сплошная линия) и напряжение на конденсаторе 1 (пунктирная линия); д - ток нагрузки (сплошная линия) и сопротивление нагрузки (пунктирная линия).Напряжение с второго вывода сопротивления нагрузки 7 передается на неинвертирующий вход ОУ 6 через делитель напряжения на резистрах 4 и 5 с ослаблением, равным коэффициенту деления этого делителя, а на неинвертирующий вход изменения того же напряжения передаются через повторитель напряжения и последовательную КС - цепь без ослабления благодаря тому, что, ток входа ОУ 6 и ток закрытого стабилитрона 3 равны нулю и падение напряжения на КС - цепи отсутствует. В результате преобладания 11 ОС над ООС изменение выходного напряжения передается на входы ОУ б и увеличивает вызвавшее его дифференциальное входное напряжение. Эти напряжения взаимно увеличивают одно другое до тех пор, пока напряжение на неинвертирующем входе не перестанет возрастать, достигнув в момент времени 1 уровня напряжения стабилизации стабилитрона 3. В этот момент прерывается действие ПОС.Напряжение на выходе ОУ 6 продолжает возрастать до тех пор, пока напряжение на инвертирующем входе не сравняется с напряжением на неинвертирующем (в момент времени з ), после чего схема переходит в режим стабилизации тока нагрузки 7. Значение этого тока за счет токовой ООС поддерживается на уровне, заданном напряжением стабилизации стабилитро- . на Ч. , которое используется как опорное, и сопротивлением К резистора 5, который служит датчиком тока. Ток этого резистора равен току нагрузки благодаря нулевым значениям входных токов повторителя напряжения и ОУ 6, Поддерживая на этом резисторе напряжение, равное опорному, ОУ тем самым стабилизирует значение тока через этот резистор и через сопротивление нагрузки. В случае изменения сопротивления нагрузки 7 происходит изменение напряжения инвертирующего входа, которое ОУ компенсирует изменением выходного напряжения, которое вновь выравнивает потенциалы на его входах, При этом изменение выходного напряжения оказывается пропорциональным изменению сопротивления нагрузки 7, и ток нагрузки остается неизменным и рав- ным Чсттвн5Значение тока, протекающего через стабилитрон 3, задается КС - цепью. Напряжение на КС - цепи равно падению напряжения на резисторе 4 и стабилизировано за счет стабилизации зока нагрузки 7, В момент времени й конденсатор 1 не заряжен и все это напряжение полностью прикладывается к резистору 2. Ток стабилитрона 3 принимает максимальное значение,928 изменным. з 1411 после чего убывает по экспоненццальному закону по мере заряда конденсатора и уменьшения напряжения на резисторе 2. В момент времени ,1 ток5 стабилитрона уменьшается до значения минимального тока стабилизации Ч .ст,мин рабочая точка переходит с вертикального на горизонтальный участок вольт - амперной характеристики стабилитрона, 1 р напряжение на стабилитроне начинает уменьшаться. Уменьшение напряжения на неинвертирующем входе ОУ 6 вызывает уменьшение его напряжения, тока нагрузки и напряжения на КС - цепи, 15 что еще более ускоряет уменьшение напряжения на стабилитроне и снижение его тока до нуля. Восстанавливается действие ПОС, причем в тот момент, когда глубина ПОС превышает глубину ООС, процесс уменьшения выходного напряжения ОУ 6 приобретает лавинообразный характер и между входами ОУ 6 начинает увеличиваться дифференциальное напряжение25Когда выходное напряжение уменьшается до нуля, напряжение, до которого успел зарядиться конденсатор 1, оказывается приложенным между входами ОУ. Это вызывает смену полярности выходного напряжения и возрастание его значения в изменившейся полярности, В момент временинапряжение на неинвертирующем входе достигает уровня напряжения стабилизации стабилитрона, прерывается действие ПОС35 и схема переходит в режим стабилизации тока нагрузки. В этот момент дифференциальное напряжение между входами ОУ 6 принимает наибольшее значение. Выходное напряжение возрас. тает под действием ООС до момента времени, когда напряжение на инвертирующем входе становится равным напряжению на неинвертирующем входе. К резистору 2 прикладываетсц сумма напряжения на резисторе 4 и напряжения между обкладками конденсатора 1 и ток стабилитрона 3 принимает максимальное значение, послечего начинает убывать по экспонентепо мере перезаряда конденсатора 1,После этого периодически происходитвосстановление ПОС и переключениеполярностей токов и напряжений всхеме. Действие ПОС прерывается навремя, эа которое происходит переэаряд конденсатора, и ток стабилитронаубывает от своего максимальногозначения до минимального значениятока стабилизации. На временной диаграмме показано, как схема реагирует, например, на уменьшение сопротивления нагрузки К в момент времени й : напряжение на выходе ОУ пропорционально уменьшается и ток нагрузки остается неФормула изобретения Генератор импульсов тока, содержащий операционный усилитель, к выходукоторого подключен первый вывод нагрузки, к инвертирующему входу - выход делителя напряжения, первый вывод которого соединен с общей шиной,к неинвертирующему входу подсоединен .первый вывод последовательной КСцепи, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью стабилизации амплитудыимпульсов тока, введены двустороннийстабилитрон и повторитель напряжения, причем первый вывод двустороннего стабилитрона подключен к неинвертирующему входу операционногоусилителя, а второй - к общей шине,вход повторителя напряжения соединенс вторым выводом нагрузки и вторымвходом делителя напряжения, а выходсоединен с вторым выводом последовательной КС - цепи,,2 Составитель Н.Простаковактор В.Данко Техред Л;Олийнык Корректор В.Бутяга аказ 3670/5 одписно 113 Произво енно-полигр ское предприятие, г, Уагород, ул. Проектная, 4 са8 Тираа 928 НИИПИ Государственн по делам изобретен 35, Иосква, 3-35, Р ого комитета СССРий и открытий аувская наб., д. 4/5