Преобразователь постоянного тока в переменный для работы на нагрузку с малым входным сопротивлением

Преобразователь постоянного тока в переменный для работы на нагрузку с малым входным сопротивлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(11)

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Ресоублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02,11.72 (21) 1842586/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.77. Бюллетень № 9 (45) Д,ата опубликования описания 19.05.77 (51) М.Кл. - Н 02 М 7/537

//Н 03 К 17/66

Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53), УДК 621.314.57 (088,8) (72) Авторы изобретения В. Н. Бродовский, А. А. Замбржицкий. Г.-В. А. Свицын и М. Г. Тихонов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

В ПЕРЕМЕННЫЙ ДЛЯ РАБОТЫ НА НАГРУЗКУ

С МАЛЫМ ВХОДНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к преобразователям постоянного тока, используемым преимущественно в измерительных цепях автоматизированного контроля.

Известны преобразователи постоянного тока, имеющие опорные элементы, связанные с транзисторными ключами и цепью нагрузки через коммутирующие диоды. Нагрузкой для этих преобразователей являются аналоговые интеграторы и операционные усилители, охваченные отрицательной обратной связью.

Такие нагрузки имеют малые входные сопротивления и соответственно практически нулевой входной потенциал. Для получения в этих нагрузках разнополярных сигналов используют отдельные для каждой полярности сигнала опорные токовые элементы (1, 2).

Недостаток использования различных опорных токовых элементов для каждой полярности сигналов состоит в их неоднозначности и необходимости определенной последовательности коммутации этих элементов, что приводит к дополнительным погрешностям и уменьшению быстродействия.

Цель изобретения заключается в создании преобразователя постоянного тока для работы на нагрузку с малым входным сопротивлением (например, интеграторы, операционные усилители, охваченные отрицательной обратной связью и т. п.), использующего только один опорный токовый элемент, что позволяет увеличить быстродействие и повысить точность преобразования.

Это достигается тем, что коммутирующие диоды соединены по схеме разомкнутого диодного моста, в диагональ постоянного тока которого включен токовый элемент, а один узел другой диагонали этого моста соединен с выходным выводом непосредственно, причем катод диода разомкнутого узла моста соединен через переход коллектор — эмиттер транзистора n — р — и типа со входным выводом для подключения отрицательного зажима источника питания, который через вспомогательный резистор соединен с коллектором транзистора р — и — р типа, а анод диода разомкнутого узла моста соединен через переход коллектор — эмиттер транзистора р — n — р типа со входным выводом для подключения положительного зажима источника питания, который через другой вспомогательный резистор соединен с коллектором транзистора n — р — и типа.

Схема предлагаемого преобразователя приведена на чертеже.

Он состоит из опорного токового элемента

/, коммутирующих диодов 2 — 5, соединенных в разомкнутый диодный мост, коммутирующих транзисторов б, 7 различного типа проводимости, коллекторы которых соединены с дио549871 дами разомкнутого узла диодного моста, и коллекторHûх резисторов 8, 9. Второй узел разомкнутой диагонали диодного моста подключается к нагрузке 10 с практически нулевым входным потенциалом (интегратору).

Преобразователь работает следующим образом. При управляющих сигналах, запирающих транзисторы б, 7, ток от опорного токового элемента в нагрузку 10 не поступает, а протекает через диоды 8 и 4, диоды 2 и 5 заперты потенциалами + U и — U источников питания через резисторы 8 и 9. При подаче огпирающего сигнала на транзистор б он открывается и открывает диод 2. Потенциал Bb!хода 11 опорного токового элемента смещается в сторону потенциала — U источника питания и запирает диод 8. Диод 5 остается запертым потенциалом — U через резистор 9 (транзистор 7 закрыт). Ток от выхода 11 к выходу 12 опорного токового элемента протекает через диод 2, транзистор б, источник питания — U, нагрузку 10 и диод 4.

При подаче отпирающего сигнала на вход транзистора 7 он открывается и открывает диод 5. Потенциал выхода 12 опорного токового элемента смещается в сторону потенциала + U источника питания и запирает диод 4.

Диод 2 заперт потенциалом + U через резистор 8 (транзистор б закрыт). Ток от выхода

11 к выходу 12 опорного токового элемента 1 протекает через диод 8, нагрузку 10, источник питания +U, транзистор 7 и диод 5.

При подаче отпирающих сигналов одновременно на входы транзисторов б и 7 они открываются и открывают диоды 2 и 5. Диоды 8 и 4 запираются. Ток от выхода 11 к выходу 12 опорного токового элемента 1 протекает через диод 2, транзистор б, источники питания — U, и + U, транзистор 7, диод 5 и в нагрузку 10 не поступает.

Таким образом, ток в нагрузке может быть отключен или изменен по направлению. При этом всегда существует цепь для протекания тока от опорного токового элемента. Преобразователи позволяют получить быстродействующие процессы переключения с использованием одного опорного токового элемента.

5 Формула изобретения

Преобразователь постоянного тока в переменный для работы на нагрузку с малым входным сопротивлением, содержащий опорный токовый элемент, связанный с двумя транзисторными ключами разного типа проводимости и цепью нагрузки через коммути:рующие диоды, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью увеличения быстродействия и повыщения точности, указанные диоды соединены по схеме;разомкнутого диодного моста, в диагональ постоянного тока которого включен токовый элемент, а один узел другой дагоналп этого моста соединен с выходным выводом непосредственно, причем катод диода разомкнутого узла моста соединен через переход коллектор — эмиттер транзистора n — р — n типа со входным выводом под подключения отрицательного зажима источника питания, который через вспомогательный резистор соединен с коллектором транзистора р — и — р типа, а анод диода разомкнутого узла моста соединен через переход коллектор — эмиттер транзо зистора р — n — р типа со входным выводом для подключения положительного зажима источника питания, которьш через другой вспомогательный резистор соединен с коллектором транзистора и — р — и типа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Махнанов В. Д., Милохин Н. Т. Устройства частотного и время/импульсного пре4О образования, «Энергия», М., 1970 r., с. 20 — 25 (прототип).

2. А. К. Susskind, notes on Analog — Digital

conversion Techniques, Massachusetts Institute

4 of Technology, 1957 г.

549871

Составитель Ю. Андреев

Техред М. Семенов

Редактор В. Фельдман

Корректор И. Симкина

Подписно"

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 204/520 Изд. ¹ 445 Тираж 899

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5