SU1615629A1 - Voltage-to-current converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике преобразовани  электрических сигналов и может быть использовано дл  управлени  электромагнитными преобразовател ми, электромашинными усилител ми и т.п. Цель изобретени  - повышение точности преобразовани  достигаетс  путем исключени  зависимости выходного тока от величины сопротивлени  нагрузки при изменении соотношени  резисторов схемы, а также путем включени  в цепь обратной св зи по току разомкнутого операционного усилител . Дл  этого в устройство, содержащее делитель напр жени  2 и два операционных усилител  1,5, между выходами включены последовательно токозадающий резистор 3 и нагрузки 4, введен второй делитель напр жени  6 с соответствующими св з ми. 1 ил.The invention relates to a technique for converting electrical signals and can be used to control electromagnetic converters, electric amplifiers, and the like. The purpose of the invention is to improve the conversion accuracy by eliminating the dependence of the output current on the magnitude of the load resistance when the ratio of the resistors of the circuit is changed, as well as by including feedback in the current-feedback circuit of an open operational amplifier. To do this, a device containing a voltage divider 2 and two operational amplifiers 1.5, a current supplying resistor 3 and a load 4 are connected in series to the device, and a second voltage divider 6 is inserted with corresponding connections. 1 il.

Description

Изобретение относится к технике преобразования электрических сигналов, предназначено для преобразования напряжения электрического сигнала в выходной ток и может найти применение для управления электромагнитными преобразователями, злектромашинными усилителями, а также в системах автоматического управления.The invention relates to techniques for converting electrical signals, is intended to convert the voltage of an electrical signal into an output current, and may find application for controlling electromagnetic transducers, electric machine amplifiers, and also in automatic control systems.

. Целью изобретения является повышение точности преобразования.. The aim of the invention is to increase the accuracy of the conversion.

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя.The drawing shows a schematic diagram of a converter.

Преобразователь содержит инвертирующий усилитель 1, первый делитель 2 напряжения, токозадающий резистор 3 (Из), нагрузку 4, операционный усилитель 5, второй делитель 6 напряжения. Вход инвертирующего усилителя 1 является входом преобразователя напряжение - ток. Выход инвертирующего усилителя 1 соединен с входом первого делителя 2 напряжения, а также через токозадающий резистор 3 и нагрузку 4 - с выходом операционного усилителя 5, неинвертирующий вход которого соединен с выходом первого делителя 2 напряжения, а инвертирующий вход - с выходом второго делителя 6 напряжения, вход которого соединен с объединенными выводами токозадающего резистора 3 и нагрузки 4.The converter contains an inverting amplifier 1, a first voltage divider 2, a current-setting resistor 3 (Of), a load 4, an operational amplifier 5, a second voltage divider 6. The input of the inverting amplifier 1 is the input of the voltage-current converter. The output of the inverting amplifier 1 is connected to the input of the first voltage divider 2, and also through the current-setting resistor 3 and the load 4 to the output of the operational amplifier 5, the non-inverting input of which is connected to the output of the first voltage divider 2, and the inverting input to the output of the second voltage divider 6, the input of which is connected to the combined terminals of the lead-in resistor 3 and load 4.

Преобразователь напряжение - ток работает следующим образом.The voltage-current Converter operates as follows.

При подаче на вход преобразователя напряжения U_Bx на выходе инвертирующего (усилителя 1 напряжение равноWhen applying voltage to the input of the voltage converter U _B x at the output of the inverting (amplifier 1, the voltage is

Ui = -Ki-Ubx.Ui = -Ki-Ubx.

где Κι - коэффициент передачи инвертирующего усилителя 1.where Κι is the gain of the inverting amplifier 1.

Напряжение 11з в точке соединения токозадающего резистора 3 и нагрузки 4 (на входе делителя 6 напряжения) при этом равноThe voltage 11z at the junction of the current-setting resistor 3 and load 4 (at the input of the voltage divider 6) is equal to

U3 = Ui-(l4-l₆) -Ra;U3 = Ui- (l4-l ₆ ) -Ra;

где R6 - сумма сопротивлений резисторов, образующих делитель 6 напряжения;where R6 is the sum of the resistances of the resistors forming the voltage divider 6;

Из - сопротивление токозадающего резистора 3;From - resistance of the current-setting resistor 3;

Ц - ток нагрузки 4;C - load current 4;

1б - ток через делитель 6;1b - current through the divider 6;

LhLh

U₃ = U1-(U+ -^-) Из;U ₃ = U1- (U + - ^ -) From;

из(1 +-^-) = U1-I4 · Из.from (1 + - ^ -) = U1-I4

Из условия U- = U+ для усилителя 5, где U+ = Ur Кг - напряжение на неинверти5 рующем входе усилителя 5;From the condition U- = U + for amplifier 5, where U + = Ur Kg is the voltage at the non-inverting 5 input of amplifier 5;

U-= U3 ' Кб - напряжение на инвертирующем входе усилителя 5;U- = U3 'Kb - voltage at the inverting input of the amplifier 5;

Кг - коэффициент передачи делителя 2 напряжения;Kg - transmission coefficient of the voltage divider 2;

Кб - коэффициент передачи делителя 6Kb - gear ratio of the divider 6

U, · =.U, =.

Кб напряжения.Kb voltage.

Ui · Кг = из · Кб = --1~ ^|4_ ^R3. . _Кб . 1 +-^ИбUi · Kr = from · Kb = --1 ~ ^{| 4} _ ^R 3.. _Kb 1 + - ^ Ib

Ui , Из . .Из ⁴ . , Из ’ ⁺ ‘йГ ^{1 +} *ЙГUi, Iz. .Of ⁴ . , From ' ⁺ ' yG ^{1 +} * YG

Кб ^U ReKb ^U Re

14Из= Ui [1 С учетом Ui = -U_Bx · Κι l4 = - Ubx14From = Ui [1 Given Ui = -U _B x · Κι l4 = - Ubx

или где такor where so

Таким образом, коэффициент передачи К преобразователя напряжение - ток не зависит от сопротивления нагрузки {R4).Thus, the transmission coefficient K of the voltage-current converter is independent of the load resistance {R4).

Claims (1)

35 Формула изобретения35 claims Преобразователь напряжение - ток, содержащий первый делитель напряжения, инвертирующий и операционный усилите40 ли, выходы которых соединены через последовательно соединенные токозадающий резистор и нагрузку, вход инвертирующего усилителя является входом преобразователя, а выход соединен с входом делителя 45 напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него дополнительно введены второй делитель напряжения, вход которого соединен с объединенными выходами токозадаю50 щего резистора и нагрузки, а выход - с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с выходом первого делителя напряжения. .A voltage converter is a current containing a first voltage divider, an inverting and operational amplifier 40 l, the outputs of which are connected through a series-connected current-sensing resistor and a load, the input of the inverting amplifier is the input of the converter, and the output is connected to the input of the voltage divider 45, characterized in that, for the purpose of To increase the conversion accuracy, a second voltage divider is added to it, the input of which is connected to the combined outputs of the current-supplying resistor and load, and the output inverting input of the operational amplifier, a noninverting input connected to the output of the first voltage divider. .