Устройство для измерения параметров сложных электрических цепей

Устройство для измерения параметров сложных электрических цепей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

I есор 1.1а „ атен.1 но

" Еог аи

О П И С А" Н-"И--И (11)716132

Союз Советских

Социепиетинеских

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву No 4903б1 (22) Заявлено 30.12.74 (21) 2085403(18-21 с присоединением заявки М (51) M., Кл., Н 03 F 3/50

6 01 R 27/00

Опударатавнлий каиитет

СССР ио делан нзебретеннй и отхрытлл (23) П риоритет—

Опубликовано 15.02.80. Бюллетень М б

М) УД1 621.317. .33 (088.8) Дата опубликования описания 25.02,80 (72) Автор изобретения

С; В. Угольников (71) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СЛОЖНЫХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Изобретение относится к области измерение и контроля параметров электрических цепей.

По авт. св. N 490361 известно устройство для измерения параметров сложных электрических цепей, позволяющее измерять параметры

1 5 как активных, так и пассивных компонентов без выпаивания их из схемы. Оно содержит источник калиброванного напряжения, .операционные усилители с калиброванными сопротивлениями в цепях обратной связи и устройство обработки информации, причем измеряемая сложная электрическая цепь включена между источником напряжения и входами операцион.( ных усилителей, число которых равно числу одновременно измеряемых параметров электрических цепей.

При использовании известного .устройства для измерения в электрических цепях с большими проводимостями (сопротивлениями мас лой величины) и актианымй элементами (например, транзисторами), параметры которых должны быть определены в режиме больших токов, точность измерения яе может быть обеспечена из-эа недостаточного линейного диа пазона переходных характеристик операционных усилителей, Целью изобретения является повышение точ. ности контроля параметров сильноточных элементов.

Это достигается тем, что в устройство для измерения параметров сложных электрических цепей введены дополнительные операционные усилители, кажЛЬ1й из которых охвачен отрицательной обратной связью, причем выход каждого из основных операционных усилителей подключен через резистор к неинвертирующему входу дополнительного операционного усилителя, выход которого через дополнительный резистор соединен с неинвертируюшим входом основного, операционного усилителя, На чертеже изображена блок-схема описываемого устройства.

Устройство содержит источник калиброванного напряжения 1, операционные усилители

2-1 — 2-и с калиброванными сопротивлениями в цепях обратной связи и устройство обработки информации 3. Измеряемая сложная электрическая цепь 4 включена между источником наЗО 20

1О

Х 0R

Х ЗО Као

Tl

О

При этом выход операционного усилителя

2-1 нагружен на сопротивление RIp. Величищ

;сопротивления R,p определяется нагрузочной способностью операционных усилителей и не может быть ниже определенной величины. В то же время R,< может быть выбрало значитель но большим, чем Яэе,и, таким образом, выбирая, например, R3p равным номинальной величине нагруженного сопротивления, а Яго = RIp>>

>ORgp> получают, что глубина обратной связи операционного усилителя 2-1 определяется сопротивлением Rp = Язе, в то же время от усилителя 2-1 отбирается ток, определяемый сопротивлением RIp, величина которого значительно больше R p.

При параллельном включении трансформаторов одного вида пх общее эквивалентное сопро тивление равно сопротивлению параллельно вклю ченных им эквивалентных сопротивлений. Тогпряжения 1 и входами операционных усилителей, чйсло которых равно числу одновременно измеряемых параметров электрических цепей, а дополнительные операционные усилители

5-1 — 5-п, каждый охвачены отрицательной обратной связью, причем выход каждого иэ основных операционных усилителей подключен, через резистор к неинвертирующему входу до— полнйтельного операционного усилителя, выход которого через дополнительный резистор соединен с неинвертирующим входом основного операционного усилителя.

Дополнительные операционные усилители с цепями обратной связи могут быть рассмотрены как трансформаторы сопротивлений.

Работает. устройство следующим образом.

Напряжение на выходе операционного усилителя 2-1 при достаточно больших коэффициентах усиления операционных усилителей, входящих в трансформаторы 6 — 9 сопротивлений, определяется выражением

Таким образом, вся схема, включенная меж,ф клеммами б — г эквивалентна сопротивлению, величина которого равна Я :

16132 4 да выходное напряжение определяется выражением 4 р„

0=-U 1 — - > +

О Р

20 30 2О ЭО

> о Ъ о, 4 4 аоЪо

5 + к "о

2о Эо 2О ЭО 10

При этом нагрузка для операционного усилителя 2-1 равна 1/4 RIp.

Напряжение на выходе операционного усилителя 2-п, в обратной связи которого включена последовательная цепочка трансформаторов 10, ll„12 сопротивлений постоянного тока, определяется выражением

20 Эо 30 20 ЭО 20

При этом операционный усилитель 2-и име.. ет нагрузкой только одно сопротивление R», .В обратных связях усилителя 2-2 использо20 вано комбинированное включение трансформа торов 13, 14 и 15, 16 сопротивлений постоян ного тока.

Выходные напряжения усилителей 2-1 — 2-и поступают в устройство обработки информации

3, в котором путем соответствующих преобразований или вычислений производится оценка . измеряемых параметров. Так, для приведенного чертежа примера отношения напряжений Uz/Оэ=

=с — коэффициенту передачи по току транN зистора в нормальном включении.

Описанное устройство позволяет при использовании маломощных операпионных усилителей повысить точность контроля параметров элементов сложных электрических цепей в условиях

35 действия повышенных токов.

Формула изобретения

Устройство для измерейия параметров слож- ных электрических целей по авт. св. Р 490361, 4о о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности койтроля параметров сильноточных.элементов, в него введены дополнительные операционные усилители, каждый из которых охвачен отрицательной обратной связью, npu4s чем выход каждого из основных операционных усилителей подключен через резистор к неинвертирующему входу дополнительного операционного усилителя, выход которого.,через дополнительный резистор соединен с неинвертирую- о щим входом основного операционного усилителя.