Генератор тока и его варианты

О П И С А Н И Е о 923005ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоцналксткческкхРеспублнк К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М. Кл. Н 03 Р 3/34 Гасударственный комитет не делам нзабретеннй н атнрмтнй(54) ГЕНЕРАТОР ТОКА (ЕГО ВАРИАНТЫ) 1Изобретение относится к.автоматике и измерительной технике и может использоватьсядля получения тока на выходе устройства, независящего от выходного сопротивления,Известен генератор тока, содержащий дваоперационных усилителя (ОУ), три резистораи заземленнуЮ нагрузку, причем неинвертируюший вход первого ОУ соединен с общей шиной, а его инвертирующий вход через первыйрезистор - с источником входного сигнала,выход первого ОУ соединен с первым выводом второго резистора, а через третий резистор - с заземленной нагрузкой 1.Однако стабильность величины выходноготока в таком генераторе не высока,Пель изобретения - повышение стабильности величины выходного тока,Цель достигается тем, что в генератор токасодержащий два операционных усилителя (ОУ),три резистора и заземленную нагрузку, при.чем неинвертирующий вход первого ОУ соединен с общей шиной, а его инвертируюшийвход через первый резистор - с источникомвходного сигнала, выход первого ОУ соединен с первым выводом вторОго резистора, а через третий резистор - с заземленной нагрузкой, между вторым выводом второго резистора и инвертирующим входом первого ОУ вклю.чено управляемое сопротивление, вход управления которого подключен к выходу второгоОУ, входы второго ОУ подключены ко второму выводу второго резистора.и заземленнойнагрузке соответственно. 10На фиг. 1 приведена. принципиальная злектрическая схема генератора (первый вариант),Этот генератор содержит первый и второйоперационные усилители (ОУ) 1 и 2, первый, второй и третий резисторы 3 - 5, управляемое 15сопротивление 6, заземленную нагрузку 7 и источник 8 входного сигнала.Работает такой генератор следующим.образом. 20Предположим, что операционные усилители 1 и 2 идеальные, а управляемое сопротивление 6 не имеет потребления по цепи управления, т.е. ток Ль равен нулю.При этих предложениях ток 13 равен току,1 и току 14 следовательноО 4 В 4 ф 13(1)где О 4 - напряжение на втором резисторе 4;В 4 - величина резистора 4.Поскольку напряжение между дифференциальными входами второго операционногоусилителя 2 равно, нулю, то напряжение О 4равно напряжению О 5. Исходя из этого, имеемВ 4ф 1513 (2)В 5где В, - сопротивление третьего резистора 5.,Поскольку ток 15 равен току в заземленной нагрузке 7 1, получаем,В13(3)В 5где Л 7 - ток в заземленной нагрузке.Поскольку напряжение в суммирующей точке первого операционного усилителя 1 равно нулю, ток 13 определяется следуюшим соотношением:фОа(4)В 3где В 3 - сопротивление первого резистора 3;Оа - величина напряжения источника 8входного сигнала,Подставив(4) и (3), получаемО, = - ф- - 5- 5)ВЗ В 5Как видно из (5), ток в нагрузке Л 7 зависит только от величины сопротивления заземленной нагрузки 7.При изменении сопротивления заземленнойнагрузки 7 равенство напряжений О и О,.нарушается, второй операционный усилитель 2воздействует на управляемое сопротивление бтаким образом, чтобы установилось равенствоэтих напряжений.Известен генератор тока, содержащий дваоперационных усилителя ОУ), три резистораи заземленную нагрузку, причем неинвертирующий вход первого ОУ соединен с общей шиной, а его инвертирующий вход через первыйрезистор, - с источником входного сигнала,а через второй резистор - с его же выходом,который соединен с первым выводом третье.го резистора 11,В таком генераторе низка стабильность величины выходного тока,Цель изобретения - увеличение стабильно.сти величины выходного тока.Цель достигается тем, что в генератор тока, содержащий два операционных усилителяОУ), три резистора и заземленную .нагрузку,причем неинвертирующий вход первого ОУсоединен с обшей шиной, а его инвсртирую.ший вход через первый резистор с источ.ником вхдщп 1 госигнала, а через вгорой ре.923005 зистор - с его же выходом, который соединен с первым выводом третьего резистора, между вторым выводом третьего резистора и заземленной нагрузкой включено управляемое сопротивление, вход управления которого подключен к выходу второго ОУ, входы второго ОУ подключены ко второму выводу третьего резистора и средней точке второго резистора соответственно.На фиг. 2 приведена структурная электрическая схема генератора (второй вариант).Генератор тока содержит первый и второй операционные усилители 1 и 2, первый и второй резисторы 3 и 4, управляемое сопротив. ление 5, заземленную нагрузку б и источник 7 входного сигнала.Этот генератор работает аналогично.В качестве управляемого сопротивления 5 могут быть использованы полевые иМОП-трап. зисторы, резисторы, управляемые магнитным полем (эффект Гаусса, эффект Холла) резисторы с механическим управлением, Полярность подключения дифференциальных входов второго операционного усилителя 2 определяется конкретным типом выбранных управляемых сопротивлений.Предлагаемый генератор тока прост, технологичен, имеет высокую стабильность величины выходного тока и может широко применяться в устройствах автоматики и измерительной техники для получения выходного то. ка не зависящего от сопротивления нагрузки. 35 40 45 50 55 1. Генератор тока, содержащий два операционных усилителя (ОУ), три резистора и заземленную нагрузку, причем неинвертирующий вход первого ОУ соединен с общей шиной, а его инвертирующий вход через первый резистор - с источником входного сигнала, выход первого ОУ соединен с первым выводом второго резистора, а через третий резистор - с заземленной нагрузкой, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности, величины выходного тока, между вторым выводом второго резистора и инвертирующим входом первого ОУ включено управляемое сопротивление, вход управления которого подключен к выходу второго ОУ, входы второго ОУ подключены ко вто. рому выводу второго резистора и заземленной нагрузке соответственно.2, Генератор тока, содержащий два операционных усилителя (ОУ), три резистора и заземленную нагрузку, причем неинвертирую. ший вход первого ОУ соединен с общей шин. й, а его инвертируюший вход через пер. вый резистзр - с источником входного си 1. 5 1 О 5 20 25 Зо Формула изобретениянала, а через второй резистор - с его же выходом, который соединен с первым выводомтретьего резистора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения стабильности.величины выходного тока, между вторым выводом третьего резистора и заземленной на.грузкой включено управляемое сопротивление,вход управления которого подключен к выходу второго ОУ, входы второго ОУ подклю. 923005чены ко второму выводу третьего резистора и средней точке второго резистора соответственно,5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Аналоговые интегральные схемы. Подред. Дж. Коннели. М"Мир", 1977, с. 344,фиг. 8.14.923005 Лякишев ова Состави Техред Корректор В Синицкая Редактор С. Лыжов Подписно Тираж 954ИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж - 35, Раушская наб, д, 4/5 аказ 2608/7 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4