Резисторный делитель напряжения
Патент 849233
Авторы
Классы МПК
Резисторный делитель напряжения
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ ()849233 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) ЗаЯвлено 100179 (21) 2710626/18-24 (51) М. Кл. с присоединением заявки Нов
G G 7/16
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 230781, Бюллетень М 27 (53) УДК 681.ÇÇÜ (088.8) Дата опубликования описания 230781 йС . ; д дрр:-,.
B.I .Переварин, B.II.Котельников и Г.B.Cìèðí в: 3 - :("".7:,, -..
L.1Е л:-„-,-=, -. (72) Авторы изобретения
Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени завод электроизмерительных приборов (71) Заявитель (54) РЕЗИСТОРНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к электрон радиоизмерительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах для выполнения операции деления аналоговых сигналов.
Известен резисторный делитель напряжения, содержащий набор резисторов, соединенных в звезду, при этом каждый резистор выборочно с помощью переключателей может присоединиться либо к одному зажиму источника опор-, ного напряжения, либо к другому,потенциал которого принимается эа нулевой. Выходное напряжение снимается между точкой нулевого:потенциала и вершиной звезды резисторов. Параллельный делитель имеет переменное входное и постоянное выходное сопротивление (1).
Недостатками этого устройства являются непостоянство входного сопротивления, влияние переходных сопротивлений переключателей, вследствие чего исключается возможность использования бесконтактных транзисторных ключей в точных приборах, необходимость подбора резисторов по ТКС .как в пределах одной декады сопротивлений, так и между декадами. Кроме того, большое число резисторов различных номинальных значений обус= лавливает громоздкость и трудоемкость самоповерки делителя.
Наиболее близким к изобретению является реэисторный делитель напряжения, содержащий входную декаду резисторов, многопозиционный переключатель, неподвйжные контакты которого подключены к выводам входной декады резисторов, крайние выводы входной декады резисторов являются входом делителя напряжения, операционный усилитель, охваченный цепью отрицательной обратной связи, неинвертирующий вход которого подключен к первому подвижному контакту многопоэиционного переключателя (2), Недостатки известного делителя заключаются к большой погрешности деления и сложности самоповерки.
Кроме того, резисъивный делитель не имеет постоянного выходного сопротивления, так как выходное напряжение снимается с различных ступеней выходной декады резисторов Цель изобретения — повышение точности и достижение постоянных входного и выходного сопротивлений реэистивного делителя напряжения.
849233
Поставленная цель достигается тем, что в делитель введены первый, второй, третий и четвертый масштабные резисторы и дополнительный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью, неинвертирующий вход которого подключен к второму подвижному контакту многопозиционного переключателя, первый неподвижный контакт многопоэиционного переключателя подключен к шине нулевого потенциала, первые выводы первого и второго масштабных резисторов подключены к выходам основного и дополнительного операционных усилителей, соответственно, а вторые выводы объединены и являются выходом делителя напряжения, первые выводы третьего и четвертого масштабных резисторов подключены к инвертирующим входам основного и дополнительного операционных усилителей, а вторые выводы объединены и подключены к шине нулевого потенциала.
На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого делителя напряжения.
Делитель содержит входную декаду
1 резисторов, крайние выводы которой являются входом 2 делителя; многопозиционный переключатель 3, неподвижные конакты которого подключены к выводам резисторов входной декады резисторов, а подвижные — к неинвертирующим входам основного 4 и дополнительного 5 операционных усилителей; первый б и второй 7 масштабные резисторы, первые выводы которых подключены к выходам основного и допол" нительного операционных усилителей, соответственно, а вторые выводы объединены и являются выходом устройства
8; третий 9 и четвертый 10 масштабные резисторы, первые выводы которых подключены к инвертирующим входам основного и дополнительного операционного усилителей, соответственно, а вторые выводы объединены и подключены к шине 11 нулевого потенциала.
Делитель работает следующим образом.
При подключении опорного напряжения или подаче входного сигнала к крайним выводам входной декады 1 резисторов операционные усилители 4 и
5, за счет действия масштабных резисторов 9 и 10, создают на своих выходах напряжения, равные входным, т.е. операционные усилители являются повторителями входного напряжения, Входные напряжения операционных усилителей определяются из соотношений
Я э
Ьхм 10 + О)
Uä .
ЬХ.Б 10 a i (2) гДе Бх — веЛичина вхоДного сигнала1
10 — число резисторов во,входной декаде резисторов;
И вЂ” число ступеней входного последовательного ряда резисторов входной декады резисторов, присоединенных к входу операционного уси5 лителя 4;
N — число ступеней входного последовательного ряда резисторов входной декады резисторов, присоединенных !
О к входу операционного усилителя 5.
Операционные усилители имеют бесконечно большое входное сопротивление и ничтожно малое выходное (при достаточно большом коэффициенте усиления) при разомкнутой обратной связи..
Поскольку операционные усилители
4 и 5 работают как повторители напряжения, их выходные напряжения
1) еых.н H 1 еих. 5 Равны входным, T e °
2О
Uo л
25 (41
Ввиду того, что усилители 4 и 5 обладают ничтожно малыми выходными
ДО сопротивлениями, их выходные напряжения не изменяются при подключении нагрузки, т.е. выходное напряжение на выходе делителя определяется соотношением
ЕЫХ,«q ЬЫХ.5, ЪЫХ. Ь . 7
Выбрав между 1 и Й7 соотношение
10 К и, учитывая (3) и (4), получают после преобразования о ЕЫх 1,1 лО("1+О" Н 1 (6)
Приведенный анализ для делителя с двумя операционными усилителями и многопоэиционного переключателя с двумя подвижными контактами можно применить на схеме с многопозиционным переключателем (с и подвижными контактами и и операционными усилителями), при этом сопротивления звезды резисторов, присоединяемой к выходам операционных усилителей и шине 11 нулевого потенциала, должны находиться в десятикратном соотношении, т.е. как 1: 10: 10 ...10" "
При выполнении указанного условия О,для предлагаемого делителя c n операционными усилителями получают соответствующее уравнение
rl-4
Ц ил+О,лн +О,01К +... О и
1о /Е лоп <
З492ЗЗ
30 формула изобретения
Преимущества изобретения заключаются в следующем: а) в делителе используется только один десятиреэисторный последовательный ряд и дополнительно всего один резистор на каждую декаду, что упро" щает самоповерку делителя; б) делитель имеет. постоянное входное и постоянное выходное сопротивления; в) как в старших, так и в младших декадах уровень входных и выходных напряжений операционных усилителей одинаков (зависит только от числа ступеней последовательного ряда резисторов, подключенных к входам операционных усилителей), в результате чего снижается влияние дрейфа нуля операционных усилителей в младших декадах; г),постоянное выходное сопротивление позволяет простым образом, подключая к выходным зажимам сопротивление определенной величины, получать потенциометры с желаемым преде.лом измерения; д) наличие у всех операционных усилителей гальванического соединения с шириной нулевого потенциала делителя уменьшает влияние различного рода наводок и утечек.
Резисторный делитель напряжения, содержащий входную декаду резисторов, многопозиционный переключатель, неподвижные контакты которогоподключены к выводам входной декады резисторов, крайние выводы входной декады резисторов являются входом делителя напряжения, операционный усилитель, охваченный цепью отрицательной обратной связи, неинвертирующий вход которого подключен к первому подвижному
5 контакту многопозиционного переключателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достижения постоянных входного и выходного сопротивлений, в него введены первый, второй, третий и четвертый масштабные резисторы и дополнительный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью, неинвертирующий вход которого подключен к второму подвижному контакту многопозиционного пе15 реключателя, первый неподвижный контакт многопозиционного переключателя. подключен к шине нулевого потенциала, первые выводы первого и второго масштабных резисторов подключены к выход дам основного и дополнительного операционных усилителей, соответственно, а вторые выводы объединены и являются выходом делителя напряжения, первые выводы третьего и четвертого масштабных резисторов подключены к инвертирующим входам основного и дополнительного операционных усилителей, а вторые выводы объединены и подключены к шине нулевого потенциала.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Цифровые злектроизмерительные приборы. Под.ред. В.М.Шляндина, М
35 Энергия " 1972, с.221-222. Рис.5l9.
2. Авторское свидетельство СССР
9 555407, кл. G 06 G 7/16, 1975 (прототип).
849233
Составитель Т.Сапунова
Редактор Г.Кацалап Техред М,Голинка Корректор B,Áóòÿãà
Заказ 6095/64 . Тираж 745 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д;4/5
Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4