SU450305A1 - Енератор тока - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области усилительных устройств и может быть использовано дл  получени  высокостабильного тока при большом напр жении на нагрузке.

Известен генератор тока, содержащий последовательно включенные источник входного тока, первый и второй усилители, выходной каскад, выполненный на активном трехполюсном элементе, вход которого подключен к входу первого усилител , а выход - к нагрузке, изолированный источник питани  выходного каскада.

Известный генератор обладает тем недостатком , что приращение напр жени  на трехполюсном элементе равно приращению напр жени  на нагрузке.

С целью снижени  напр жени  па выходном каскаде в предлагаемом генераторе к общей щине изолированного источника питани , источника входного тока и первого усилител  подключены выход второго усилител  и обща  шина изолированного источника питани  выходного каскада.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого генератора тока; на фиг. 2 - его напр жени  и токи.

Предлагаемый генератор содержит источник 1 входного тока, первый усилитель 2 и источник 3 питани  входного каскада, общие шины 4-6 которых соответственно соединены

между собой. Выход 1 источника 1 тока соединен со входом 2i первого усилител , его выход 22 соединен со входом второго усилител  7, обща  шина которого («земл )  вл етс  ободей шиной всего генератора тока. С выходов 3i источника питани  3 питающие напр жени  подаютс  на источник I тока и усилитель 2. Генератор тока содержит также выходной каскад, выполненный на активном

трехполюсном элементе 8, вход 3i которого подключен к выходу второго усилител  7; один электрод трехполюсного элемента 8 соединен со входом 2i первого усилител  2, к другому его электроду подключена нагрузка 9

генератора тока,  вл юща с  его выходом. Между общей шиной усилител  2 и входом элемента 8 включен источник 10 напр жени  посто нного тока.

На схеме, предлагаемого генератора (фиг. 2)

показаны определенные направлени  токов и пол рности напр жений. Выходной ток /i источника 1 тока разветвл етс  на два тока: входной ток IBX, усилител  2 и ток /8 трехнолюсного элемента 8.

25

Ток вызывает непосредственно на выходе усилител  2 напр жение f/вых, отрицательной пол рности. Входное напр жение усилител  7

(1)

вXl - t-вых, --в

30 3 где /вых, -выходное напр жение усилител  7. Согласно выражению (1) усилитель 7 охвачен обратной св зью по напр жению; дл  нормальной работы схемы обратна  св зь долж-5 на быть отрицательной, т. е. при Дбвых, 0 должно быть , 0. (2) Напр жение f/вых,  вл етс  входным напр жением каскада, включающего в себ  эле-ю мент 8 и нагрузку 9, при этом непосредственно на входе элемента 8 действует напр жение L/BX, Напр жение на нагрузке вых вых, - f/BX, - f/,0(3) 5 Ток нагрузки /ВЫХ-Л + /ВХ,,(4) /.., /,-/..(5) 20 Из выражений (3-5) следует, что схема Дл  правильной работы схемы данна  об- 25 ратна  св зь должна быть отрицательной, т. е. должно быть , 0 при Д/вых 0. (6) Из выражени  (4) при Д/вы, о А/. 0.(7) 30 Из выражени  (5) при Д/.0 Д/вх,0, .,, ..,,..,. соответственно Д6вхз 0.(8) 35 „ ,, ,,,, Из выражении (1) и (2) должно быть ,0 при ,0. (9) Выражени  (8, 9) определ ют фазировку 40 усилител  2: с учетом пол рностей напр жеНИИ t/BX, и LBUXJ ОН должен инвертировать входное напр жение. При /вх, « /еых и /вх, « /,(10) /ВЫтЯ /,.(11) При этом, если /1 const,(12) то 4ых« const,(13) т. е. имеет место стабилизаци  тока нагрузки 9. В частности, выражение (13) верно при55 изменении сопротивлени  нагрузки 9. При сопротивлении нагрузки если , то схема не компенсирует изменени  RH., что вызывает следующую цепочку приращений токов и напр жений 60 Д/, 0; Д/вх. О, , 0; . 0; , 0; At/вых, О, что и необходимо при дл  выполне- ни  выражени  (13).65 4 Стабилизирующие свойства генератора тока (фиг. 1) при изменении сопротивлени  нагрузки и соответственно при изменении С/вых, где вх, RBX, - входные сопротивлени  соответственно усилител  2 и трехполюсного элемента 8, определ ютс  А/в,, - дТТ- ) в, „„ г frj кЙг1ц7ен 1ГусиленГТГк. ,о напр ж нГю усилите 2 и У соответст вепно «- - - Kt/, .; Af/вых, Ко,- , (15) ВХг ВХаД/ВХ8- (16) Из выражений (4), (16), (5) при /1 : const , , , + . (J,) Из выражений (16), (15) л - Btjx в, -- - .(18) Из выражений (1) и (15) д ду д д Л + . поч Из выражений (3) и (14) при f/e-const / v j- о , - + . -. Ai/вых + . (20) Из выражений (20) -(18) Д/вх, (Аб выхЧГ)( + к-1 / / 1 . /д., . А/вых /oix Ку (вых-1- - j . (i) где fl + ir-V-ir - (22) /I I Из выражений (17), (21) и (14) А/вь.х - - - А/вых - А Д;7в„, + 8 . 1д, г вых А/вых 23) L,L.{i,. о Л 5g , / Из выражений (23) и (22) при К и, 1 4) г л Л I I . - a,, , у S| Усилитель 2, источник 1 тока, источник 3 питани  можно заключить в замкнутый контур , тогда но нервому закону Кирхгофа /10 /, + /вх,.(25) Ток нагрузки усилител  4 в соответствии с выражени ми (25) и (4) равен /ВЫХ, /10 + /вх, /ВЫХ + /вх, .(26) в предлагаемом генераторе тока напр жени  между электродами трехнолюсного элемента 8 остаютс  практически неизменными при изменении напр жени  на нагрузке генератора тока. Благодар  этому диапазон изменени  этого напр жени  не зависит от трехполюсного элемента 8. Практическое значение данного свойства схемы предлагаемого генератора тока (фиг. 1) заключаетс , в частности , в том, что можно получить выходное напр жение генератора тока в дес тки вольт использу  в качестве трехполюсного элемента 8 полевые транзисторы, которые не допускают значительного напр жени  между стоком и истоком. Вместе с тем, использу  полевой транзистор , можно до минимума снизить напр жени  между его электродами и соответственно снизить паразитные токи затвора, что необходимо дл  увеличени  стабильности выходного тока при его небольшой величине. Практическа  неизменность между электродами трехполюсного элемента 8 имеет место благодар  тому, что Af/BX.«f/,o. Предмет изобретени  Генератор тока, содержащий последовательно включенные источник входного тока, первый и второй усилители, а также содержащий выходной каскад, выполненный на активном трехполюсном элементе, вход которого подключен к входу первого усилител , а выход - к нагрузке, изолированный источник питани  выходного каскада, отличающийс  тем, что, с целью снижени  напр жени  на выходном каскаде, к общей шине изолированного источника питани , источника входного тока и первого усилител  подключены выход второго усилител  и обща  шина изолированного источника питани  выходного каскада.