Элемент с управляемым сопротивлением

)ИСАщНИЕ ИЗОБРЕТЕНТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННОВЕДОМСТВО СССР(57) Использование: различные электронные устройства, требующие подстройки параметров, а также устройства контролясопротивления резисторов "и датчиков сопротивлений, Сущность изобретения: устройство содержит: 1 четырехполюсник 1 с управляемым коэффициентом передачи по напряжению, 2 операционных усилителя 3, 10, 1 образцовый резистор 7, 2 блока питания 8, 9. 1 ил.Изобретение относится к электроннойтехнике и может быть использовано в различных электронных устройствах: фильтрах,генераторах, и т.па также для контролясопротивлений резисторов и разнообразных датчиков сопротивлений в процессе ихпроизводства и эксплуатации,Известен преобразователь кода в сопротивление, содержащий повторительнапряжения, образцовый резистор, резистивный делитель напряжения, управляемый усилитель йапряжений, операционныйусилитель, три резистора, два переключателя, входную управляющую шину и выходную шину,Недостатком известного устройстваявляется нелинейная зависимость электрического сопротивления от кода и невозможность получения с его помощьюотрицательных электрических сопротивлений.Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству являетсявыбранное в качестве прототипа устройство, выполняющее роль элемента с управляемым сопротивлением 2, содержащееобразцовый резистор, первЬ 1 й и второйсигнальные выводы, шину нулевого потенциала, которая соединена со вторым сигнальным выводом управляемогоэлектрического сопротивления, четырехполюсник с управляемым коэффициентом пе-.редачи по напряжению, у которогоуправляющий вход соединен с шиной управления, а сигнальный выход подключен кнеинвертирующему входу первого операционного усилителя, инвертирующий вход ко торого соединен с первым сигнальнымвыводом управляемого электрического сопротивления, дифференциальный усилитель, выход которого соединен ссигнальным входом четырехполюсника с управляемым коэффициентом передачи по напряжению, причем инвертирующий входдифференциального усилителя соединен свыходом первого операционного усилителя,неинвертирующий вход дифференциальногоусилителя подключен к первому сигнальному выводу управляемого электрическогосопротивления, а образцовый резисторвключен между входами дифференциального усилителя,Устройство преобразует сигнал (код) нашине управления в пропорциональное ему значение электрического сопротивления между Сигнальными выводами устройства,Функция преобразования для известного устройства имеет следующий вид; К 1 Кг В 1 Ввн1 - Кг ф К 1 Аз+2 1 вхВ 1Кг К 1+ Ег Кг К 1+ЕЗвн 1 вн5 (1)где К 1 - коэф, передачи четырехполюсника с управляемым коэффициентом передачи по напряжению;Кг - коэф. передачи по напряжению "0 дифференциального усилителя;Аз - коэф. передачи по напряжению.первого операционного усилителя без обратной связи;Кгсф - коэф. передачи синхфазного напряжения дифференциальным усилителем;В 1 - сопротивление образцового резистора;Йэ - имитируемое сопротивление;Ввн - сопротивление внешней цепи,подключенной к выводам устройства;Овн и 1 вн - напряжение иток на выводахустройства, ез и ег - напряжения смещения соответственно для первого операционного усилителя и дифференциального усилителя;1 в, - входные токи первого операционного усилителя и дифференциального усилителя (считаем, что они равны).Для идеального элемента с управляемым сопротивлением функция преобразования имеет вид:йв Кг К 1.Как видно из анализа выражения (1),известное устройство обладает относительно большой погрешностью задания сопротивления, зависящей также от сопротивления (Явн) внешней цепи, подключенной к выводам устройства, В частности, при работе. известного элемента управляемого сопротивления в цепи источникатока, когда Ввн становится соизмеримым со значением Аз, погрешность задания сопротивления будет очень большой. Кроме этого, достаточно сложно для дифференциального усилителя коэффициент Кг передачи по напряжению получать с малой погрешностью, а коэффициент Кгвф делать достаточно малым,Целью предлагаемого изобретения является повышение точности задания сопротивления.Указанная цель достигается тем, чтоэлемент с управляемым сопротивлением,.содержащий четырехполюсник с управляемым коэффициентом передачи по напряже.нию, общий вывод которого соединен с шиной нулевого, потенциала, сигнальный выход подключен к неинвертирующему входу первого операционного усилителя, а управляющий вход является управляющим входом элемента, первый и второй сигнальные выводы которого соединены соответственно с инвертирующим входом первого операционного усилителя и шиной нулевого потенциала, образцовый резистор, дополнительно содержит два последовательно и 5 согласно включенных блока питания, потенциальные выводы которых соединены с одноименными выводами питания первого операционного усилителя, а их общий вывод подключен к инвертирующему входу 10 второго операционного усилителя, соеди. ненного через образцовый резистор с его выходом и с сигнальным входом четырехполюсника с управляемым коэффициентом передачи по напряжению, выход первого 15 операционного усилителя соединен с его инвертирующим входом, а неинвертирующий вход второго операционного усилителя подключен к шине нулевого потенциала.Сопоставительный анализ с прототи пом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков (второй операционный усилитель, два блока питания), а также их связями с остальными элементами схемы. 25Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена структурная электрическая схема заявляемого элемента с управляемым сопротивлением.Элемент с управляемым сопротивлени ем содержит: четырехполюсник 1 с управляемым коэффициентом передачи по напряжению, шину 2 нулевого потенциала, первый операционный усилитель 3, шину 4 управления, первый 5 и второй 6 сигнэль ные выводы, образцовый резистор 7, два блока 8 и 9 питания, второй операционный . усилитель 10.У четырехполюсника 1 с управляемым коэффициентом передачи по напряжению 40 общий вывод соединен с шиной 2 нулевого потенциала, сигнальный выходподключен к неинвертирующему входу первого орерационного усилителя 3, а управляющий вход является управляющим входом 4 элемента, 45 первый 5 и второй б сигнальные выводы которого соединены соответственно с инвертирующим входом первого операционного усилителя 3 и шиной 2 нулевого потенциала. Потенциальные выводы после довательно и согласно включенных блоков питания 8 и 9 соединены с одноименными выводами питания первого операционного усилителя,3, а их общий вывод подключен к инвертирующему входу второго операцион ного усилителя 10, соединенного через образцовый резистор 7 с его выходом и с сигнальным входом четырехполюсника 1 с управляемым коэффициентом передачи по напряжению, Выход первого операционного усилителя соединен с его инвертирующим входом; а неинвертирующий вход второго операционного усилителя 10 подключен к шине 2 нулевого потенциала.Устройство работает следующим образом.При подаче внешнего напряжения Овн между сигнальными выводами 5 и 6 элемента внешний ток 1 вн, протекаяпо цепи: вывод 5; выход первого операционного усилителя 3; участок схемы первого операционного усилителя 3 между его выходом и выводом питания; один из блоков 8, 9 питания; общая точка соединения блоков 8, 9 питания; образцовый резистор 7; выход второго операционного усилителя 10, участок схемы второго операционногоусилителя 10 между его выходом и выводоМ питания, источник питания второго ОперационногО усилителя 10 (нэ чертеже условно не показан); шина 2 нулевого потенциала; Сигнальный вывод б элемента, создает на сопротивлении образцового резистора 7 падение напряжения О 7, которое равно выходному напряжению О 10 второго операционного усилителя 10, 1.о;, можно записать; .О 7= О 1 О=1 вн . 7 . (2) Напряжение О 1 о масштабируется с помощью четырехполюсника 1 с управляемым коэффициентом передачи по напряжению и поступает на неинвертирующий вход первого операционного усилителя 3, который включен по схеме повторителя напряжения,Выходное напряжение повторителя напряжения устанавливается на уровне, при котором разность напряжений между его входами близка к нулю, т,е., выполняется равенство: Овн= 1 внВ 7.К 1 (3) Причем, значение 1 вн=Овн/Ввн изменяется за счет измейения Овн. Из выражения (3) следует, чтоРэ= Овнlвн = В 7К 1.. (4)Более строгий вывод функции преобразования заявляемого устройства базируется на следующем очевидном соотношение:ги . - и + т) Д, + н к внвнВ качестве четырехполюсника 1 с управляемым коэффициентом передачи по напряжению можно использовать устройство, приведенное в литературе, в котором применяю 1 ся микросхемы К 572 ПА 1 и два операционных усилителя типа К 140 УД 17 А. В качестве резисторов можно использовать резисторы типа С 5 - 61, С 2 - 29 с требуемым допустимым отклонением, При этом вход ОПорНОГО НаПряжЕНИя (Ооп), Выход (Овых) И входы КОД известного устройства будут яв1785006 Составитель В.Полковов Техред М.Моргентал КорректорМ.Керецман Редактор Н,Коляда Заказ 4367 Тираж ПодписноеВНИИПИ Грсударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ляться соответственно сигнальным входом, сигнальным выходом и управляющим входом четырехполюсника 1 с управляемым коэффициентом передачи.по напряжению, а общим его выводом будет являться земля- . 5 ная шина известного устройства.На черт. также условно не показан источйик питания четырехполюсника 1; К ис- . точникам питания особые требования не предъявляются.10 ф ор мул а и зоб рете н и яЭлементс управляемым сопротивлением, содержащий четырехполюсник с управляемым коэффициентом передачи по 15 напряжению, общий вывод которого соеди-нен с шиной нулевого потенциала, сигнальный выход подключен к неинвертирующему входу первого операционного усилителя, а управляющий вход является управляющим 20 входом элемента, первый и второй сигнальные выводы которого соединены соответственно с инвертирующим входом первого операционного усилителя и шиной нулевого потенциала, образцовый резистор, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него, введены второй операционный усилитель и два последовательно и согласно включенные блока питания, потенциальные выводы которых соединены с одноименными выводами питания первого операционного усилителя, а их общий вывод подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя, соединенного через образцовый резистор с его выходом и с сигнальным входом четырехполюсника с управляемым коэффициейтом передачи по напряжению, выход первого операцибнного усилителя соединен с его инвертирующим входом, а неинвертирующий вход второго операционного усилителя подключен к шине нулевого потенциала,