Многоразрядный управляемый магазин сопротивлений

Многоразрядный управляемый магазин сопротивлений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

МНОГОРАЗРЯДНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ МАГАЗИН СОПРОТИВЛЕНИЙ, содержащий блок управления, соединенный шинами управления с каждым разрядом управляемого делителя напряжения, состояшего из последовательно соединенных резисторов и МОП-транзисторов, соединенных стоками и подключенных истоками к выводам резисторов, а затворами МОП-транзисторы соединены с соответствующими шинами управления , первый образцовый резистор, соединенный с общей шиной и первым входным зажимом многоразрядного управляемого магазина сопротивлений, и операционный усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения, дополнительно введены полевой транзистор, биполярный транзистор, второй образцовый резистор, сумматор, причем затвор полевого транзистора соединен с выходом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен со стоками МОП-транзисторов, а инвертирующий вход - с вторым выводом первого образцового резистора и эмиттером биполярного транзистора, база которого соединена с истоком полевого транзистора, а коллектор - со стоком полевого транзистора и первым выводом второго образцового резистора, второй вывод которого подключен к полюсу источника питания и инверсному входу аналогового сумматора, прямой вход последнего соединен с первым выводом второго образцового резистора, а выход - с выводом резистора первого разряда управляемого делителя напряжения, последний резистор которого соединен с общей шиной , при этом второй входной зажим многоразрядного управляемого магазина сопротивлений соединен с инверсным входом операционного усилителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1si)e Н 03 К 13 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3495048/24-21 (22) 04.10.82 (46) 15.08.85. Бюл. № 30 (72) Н. Н. Алешин, С. Б. Кутыркин, В. С. Шиндов, Г. П. Шлыков и В. М. Шляндин (7 1) Пензенский политехнический институт (53) 621.317.727.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 836784, кл. Н 03 К 13/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 725222, кл. Н 03 К 13/02, 1980. (54) (57) МНОГОРАЗРЯДНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ МАГАЗИН СОПРОТИВЛЕНИЙ, содержащий блок управления, соединенный шинами управления с каждым разрядом управляемого делителя напряжения, состоящего из последовательно соединенных резисторов и МОП-транзисторов, соединенных стоками и подключенных истоками к выводам резисторов, а затворами МОП-транзисторы соединены с соответствующими шинами управления, первый образцовый резистор, соединенный с общей шиной и первым входным зажимом многоразрядного управляемого магазина сопротивлений, и опера„„SU„„1173542 ционный усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения, дополнительно введены полевой транзистор, биполярный транзистор, второй образцовый резистор, сумматор, причем затвор полевого транзистора соединен с выходом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен со стоками МОП-транзисторов, а инвертирующий вход — с вторым выводом первого образцового резистора и эмиттером биполярного транзистора, база которого соединена с истоком полевого транзистора, а коллектор — со стоком полевого транзистора и первым выводом второго образцового резистора, второй вывод которого подключен к полюсу источника питания и инверсному входу аналогового сумматора, прямой вход последнего соединен с первым выво- уу дом второго образцового резистора, а вы- %/Ф ход — с выводом резистора первого разряда С управляемого делителя напряжения, последний резистор которого соединен с общей шиной, при этом второй входной зажим многоразрядного управляемого магазина сопротивлений соединен с инверсным входом опера- виы ционного усилителя. 3

1173542

Изобретение относится к информационноизмерительной технике и предназначено для использования в качестве образцового кодоуправляемого магазина сопротивлений для автоматизированных метрологических испытаний измерительных каналов, содержащих резистивные датчики, или в автоматичес. ких мостах постоянного тока.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение области применения за счет устранения включенияЬ ОП-транзистора последовательно в цепь образцового резистора, а также за счет замены последовательного управляемого делителя нап ряжения на управляемый делитель напряжения типа R — 2R или цифроаналоговый преобразователь множительного типа.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит блок 1 управления, соединенный шинами управления с каждым разрядом управляемого делителя 2 напряжения, состоящего из МОП-транзисторов 3-1-3(n+1), последовательно соединенных эталонных резисторов 4-1 — 4-п, Стоки МОПтранзисторов 3-1 — 3-(и+1) объединены и подключены к первому выходу управляемого делителя 2 напряжения, соединенного с неинверсным входом операционного усилителя 5, стоки МОП-транзисторов 3-1 — 3-(n+

+1) подключены к соответствующим выводам эталонных резисторов 4-1 — 4-п, а затворы МОП-транзисторов 3-1 — 3-(п+1) подключены к соответствующим шинам управления блока управления. Первый образцовый резистор 6 соединен первым выводом с общей шиной и первой входной клеммой 7 устройства, второй вывод образцового резистора 6 соединен с эмиттером биполярного транзистора 8 и инверсным входом операционного усилителя 5, выход которого соединен с затвором полевого транзистора 9, исток которого соединен с базой биполярного транзистора 8, а сток соединен с коллектором биполярного транзистора 8, с первым выводом второго образцового резистора 10 и неинверсным входом сумматора 11, инверсный вход которого подключен к второму выводу второго образцового резистора 10 и к полюсу источника 12 питания, выход сумматора 11 соединен с первым концом цепочки резисторов 4-1 — 4-п со стороны первого разряда управляемого делителя 2 напряжения, второй конец цепочки резисторов 4-1 — 4-и которого соединен с общей шиной, вторая входная клемма 13 устройства подключена к инверсному входу операционного усилителя 5.

Устройство работает следующим образом.

Исходное состояние устройства характеризуется открытым МОП-транзистором 3-(и+1) и отсутствием коммутации на входных клеммах 13(+) и 7(— ). При этом на неинвертирующем входе операционного усилителя 5 нулевой потенциал (относительно общей шины), положительная обратная связь по току, реализуемая аналоговым сумматором 11, отключена, и на входных клеммах 13 и 7 отслеживается нулевой потенциал, который сохраняется также при подключении к входным зажимам источника тока.

При отпирании какого-либо другого МОП транзистора 3 включается положительная обратная связь через неинвертирующий вход операционного усилителя 5. При подключении к входу многоразрядного управляемого магазина сопротивлений источника тока на эмиттере биполярного транзистора 8 возникает положительный отпирающий потенциал, через второй образцовый резистор !О течет ток и на нем возникнет разность потенциалов, которая выделяется аналоговым сумматором 11 и подается на резистор 4-1 управляемого делителя 2 напряжения. Управляемый делитель 2 напряжения делит напряжение с выхода аналогового сумматора

20 11 на коэффициент

И к п- где где! 1-,1- — напряжение и ток на зажи. мах 7, 13;

Ri — сопротивление первого образцо45 вого резистора 6;

1> — ток через второй образцовый резистор 10.

Так как операционный усилитель 5 с транзисторами 8 и 9 работает как эмиттерный повторитель, то можно записать

Usx= Ia. К,. к, (2) гдеК вЂ” сопротивление второго образцового резистора 10.

Исключая из уравнений (1) и (2) переменную 1, получаем п — число эталонных резисторов (резисторы имеют одинаковые номиналы сопротивлений);

m=1,2,...,n,n+1 — номер выбранного МОПтранзистора 3.

Из условия точного функционирова, ния устройства следует, что напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя 5 должно равняться напряжению на втором выводе первого образцового резистора 6. Учитывая также, что ток в цепи эмиттера биполярного транзистора 8 пренеб. режимо мало отличается от тока в цепи коллектора, так как ток затвора полевого транзистора 9 и входной ток сумматора 11 пренебрежимо малы (=0,00!Я) по сравнению с током в цепи эмиттера (1 — 20 мА), то можно записать

Uax= R (! вх+1к), 1173542 (4) Составитель А. Комиссаров

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Швыдкая

Заказ 5078/55

Из выражения (3) следует, что входное сопротивление устройства равно

Это уравнение описывает параллельное включение постоянного Ri и переменного

kR2Устройство ведет себя одинаково как при подключении к источнику тока, так и к источнику напряжения. Устройство можно подсоединять параллельно с другими резисторами в любую цепь, не связанную с устройством по цепям питания.