Преобразователь напряжения в ток

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для преобразования аналоговых сигналов. Цель изобретения - повышение выходного сопротивления и обеспечение возможности программного управления коэффициентом передачи. Преобразователь напряжения в ток содержит первый 1 и второй 2 источники входного напряжения, первый 3 и второй 4 операционные усилители, первый 5 и второй 6 резисторы, эталонный резистор 7, заземленную нагрузку 8 и изолированный двухполярцый источник питания 9,10 второго операционного усилителя. Второй операционный усилитель 4, второй резистор 6 и изолированный двухполярный источник питания 9,10 образуют узел обратной связи с токовым выходом. Новым в преобразователе напряжения в ток является подключение входных цепей узла обратной связи с токовым выходом к выводам эталонного резистора, причем токовый выход указанного узла замкнут через первый резистор и первый источник входного напряжения. В предложенном устройстве достигнута возможность линейного регулированиякоэффициентом передачи посредством изменения номинала второго резистора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 R 19/00

ГОСУДАРСТВЕН.ОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4910905/24 (22) 12.0?.91 (46) 07.06.93. Бюл. М 21 (7.1) Научно-производственное объединение

::3 автоматики (72) В.С,Малов (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 1068823, кл. G 01 R 19/00, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР

hb 930299. кл. 6 05 F 1/56, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР М 894581, кл. G 01 R 19/00, 1979. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В

ТОК (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для преобразования аналоговых сигналов.

Цель изобретения — повышение выходного сопротивления и обеспечение возможности . программного управления коэффициентом передачи..

„„Я.(„„1820340 А1

Преобразователь напряжения в ток содержит первый 1 и второй 2 источники входного напряжения, первый 3 и второй 4 операционные усилители, пераый 5 и второй 6 резисторы, эталонный резистор 7, заземленную нагрузку 8 и изолированный двухполярный источник питания 9, 10 второго операционного усилителя, Второй операционный усилитель 4, второй резистор 6 и изолированный двухполярный источник питания 9, 10 образуют узел обратной связи с токовым выходом.

Новым в преобразователе напряжения в ток является подключение входных цепей . узла обратной связи с токовым выходом к выводам эталонного резистора, причем токовый выход указанного узла замкнут через первый резистор и первый источник входного напряжения.

В предложенном устройстве достигнута возможность линейного регулирования коэффициентом передачи посредством изменения номинала второго резистора. 1 ил. юй

1820340

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для преобразования аналоговых сигналов.

Целью предполагаемого изобретения является повышение выходного сопротивления и обеспечение возможности линейной регулировки . коэффициента преобразования напряжения в ток;

Поставленная цель достигается тем, что, в преобразователь напряжения в ток, .содержащий первый ОУ, инвертирующий вход которого через первый резистор подключен к первому источнику входного напряжения, а выход соединен с последовательной цепью из эталонного резистора и заземленной нагрузки, узел обратной связи с токовым выходом на втором

OY с изолированным двухполярным источником питания и втором резисторе, причем инвертирующий вход второго OY подключен к общей точке эталонного резистора и нагрузки, неинвертирующий вход — к средней точке изолированного двухполярного источника питания и первому выводу второго резистора, а выход — к инвертирующему входу первого ОУ, второй вывод второго резистора подключен к выходу первого ОУ, неинвертирующий вход которого соединен со вторым источником входного напряжения.

Предложенное устройство содержит первый 1 и второй 2 источники входного напряжения, первый 3 и второй 4 ОУ, первый 5 и второй 6 резисторы, эталонный резистор 7, заземленную нагрузку 8 и изолированный двухполярный источник питания 9, 10 второго,OY 4.

В устройстве первый источник 1 входного напряжения подключен к инвертирующему входу первого OY 3 через первый резистор 5, второй источник 2 входного на-. пряжения подключен к неинвертирующему входу первого OY 3, выход которого соединен с последовательной цепью их эталонноI.o резистора 7 и заземленной нагрузки 8.

Узел обратной связи с токовым выходом выполнен на втором OY 4 с изолированным двухполярным источником литания. 9, 10 и втором резисторе 6. Инвертирующий вход второго OY 4 подключен к общей точке эталонного резистора 7 и заземленной нагрузки 8, неинвертирующий вход — к средней точке источников9, 10 и через второй резистор 6 к выходу первого OY 3. Токовый выход узла обратной. связи, образованный выходом второго ОУ 4, замкнут через общую точку первого резистора 5 и инвертирующего входа первого ОУ 3. Средняя точка двухполярного источника питания первого OY 3 подключена к общей шине устройства.

Предложенное устройство работает, следующим образом, При подаче напряже5 ний питания на первый и второй OY величина тока I1 через первый резистор 5.будет определяться выражением;-!

1=(0г-01- E)/R1

10 где 01 и 0г — величины напряжений первого

1 и второго 2 источников; е- напряжение между дифференциальными входами первого OY 3;

15 R1 — сопротивление первого резистора 5.

Выходной ток 1н в нагрузке 8 будет определяться выражением:

IH = Ussr/(В,+Ян), при этом Ue = е К, 20 где 0 ах .— выходное напряжение первого

OV3;

Rp — сопротивление эталонного резистора 7;

25 RH — сопротивление нагрузки 8;

К вЂ” коэффициент усиления первого ОУ.

3.

Выходной ток узла обратной связи на элементах 4,6,9,10, равный выходному току

30 второго OY 4, определяется током через второй резистор 6 и записывается как:

l2 = IA Rp/Йг

35 где йг- сопротивление второго резистора 6, Здесь ток потребления второго OY 4 замыкается через источник питания 9,10 и в выражении для !г не участвует. Решая уравнение для тока нагрузки 1н при условии ра40 венства оков I1 = 1г, получаем следующее значение:

Ф

)н = (02-01);R2 (1 — g)/RpR1

45 где у,— методическая погрешность, определяемая влиянием сопротивления нагрузки

RH и конечным значением коэффициента усилия К первого OY.Ç.

50 ) =!"Rp Й1/CRp R1+R2 (Rp+Rí)/K)

Анализ выражений показывает, что при большом значении коэффициента усиления

К первого OY 3 методическая погрешность

55 будет близка к нулю, а ток в нагрузке будет равен:

IH = (U2 01)R2/Rp R1

Приведенное выражение показывает, что напряжение на выводах эталонного ре1820340

Формула изобретения йвых = (Ro R1 K /R2+Ro+Rq) Таким образом, в отличие от прототипа в предложенном. устройстве регулировка коэффициента преобразования напряжения в ток путем изменения сопротивления R2 не приводит к резкому снижению выходного сопротивления устройства.

Составитель С.Малов

Техред М.Моргентал

Корректор C.Перкарь

Редактор С.Кулакова

Заказ 2029 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 эистора, определяющее в конечном счете ,выходной ток в нагрузке, пропорционально отношению сопротивлений резисторов

Rz/R1, т;е. коэффициент преобразования входных напряжений в выходной ток является линейной функцией сопротивления Rg второго резистора 6. Например, при R> Вэ напряжение Оо на выводах эталонного резистора 7, равное l>P>, будет равно разности (О -01) входных напряжений второго и первого источников 2 и 1, а при R2 - 2 Ri напряжение Оо = 2(02-01).

Предложенное устройство обеспечивает большое входное сопротивление по второму входному источнику и конечное входное сопротивление по первому входному источнику, определяемое сопротивлением R> первого резистора 5 и которое может быть достаточно большим.

Выходное сопротивление устройства велико и определяется выражением, Преобразователь напряжения в ток, содержащий первый операционный усили5 тель, инвертирующий вход которого через первый резистор подключен к первому источнику входного напряжения, а выход соединен с последовательной цепью из эталонного резистора и заземленной на10 грузки, и узел обратной связи с токовым выходом на втором операционном усилителе с изолированным двухполярным источ. ником питания и втором резисторе, при этом йнвертирующий вход второго операци15 онного усилителя подключен к общему вы- . воду эталонного резистора и заземленной нагрузки, неинвертирующий вход — к среднему выводу изолированного двухполярного источника питания к первому выводу

20 второго резистора, а выход- к инвертирующему входу первого операционного усилителя, от л и ч а ю шийся тем, что, с целью достижения линейного регулирования коэффициента преобразования и повышения вы25 ходного сопротивления, второй вывод второго резистора подключен к выходу первого операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с вторым источником входного напряжения.