close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

PL158074B1

код для вставкиСкачать
RZECZPO SPO LITA
PO L SK A
( 12)
OPIS PATENTOWY (19) P L (11) 158074
(13) B1
(21) Numer zgłoszenia: 2 7 3 1 8 3
Urząd P atentow y
R zeczypospolitej Polskiej
(22) Data zgłoszenia: 1 6 .0 6 .1 9 8 8
(54)
(43)
(45)
PL
158074
B1
(57)
(51) IntCl5:
H 02M 3 /0 4
Przetwornik prąd - napięcie
(73)
U p raw n io n y z p a te n tu :
(72)
T w ó rca w ynalazku:
Zgłoszenie ogłoszono:
Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Elektronicznych
Układów Specjalizowanych "Mera" ,
Toruń, PL
27.12.1989 B U P 26/89
Władysław Wielich, Toruń, PL
O u d z ielen iu p a te n tu ogłoszono:
31.07.1992 W U P 07/92
1. Przetwornik prąd - napięcie zbudowany z
rezystora oraz wzmacniacza operacyjnego z wejściem nieodwracającym podłączonym do potencjału
odniesienia, znamienny tym, że rezystor (R) jest
rezystorem z dodatkowymi wyprowadzeniami do
odbioru potencjału z części rezystancyjnej rezystora a ponadto wejście odwracające (6) wzmacniacza operacyjnego (W1) podłączone jest do dodatkowego wyprowadzenia (3) do odbioru potencjału
z warstwy rezystywnej rezystora (R), które to wyprowadzenie zlokalizowane jest w pobliżu pierwszego wyprowadzenia (1) prądu roboczego tego rezystora, do którego podłączone jest źródło prądu
przetwarzanego (Iw), a wyjście (7) wzmacniacza
operacyjnego (Wl) jest podłączone do drugiego
wyprowadzenia (2) rezystora (R) do przepływu
prądu roboczego a wyjście przetwornika stanowi
wyprowadzenia (4) do odbioru potencjału z warstwy rezystywnej rezystora (R) zlokalizowanego w
pobliżu drugiego wyprowadzenia (2) prądu roboczego i potencjał odniesienia.
f ig
1
Przetwornik prąd - napięcie
Zastrzeżenia
patentowe
1. Przetw ornik p rąd - napięcie zbudow any z rezystora oraz w zm acniacza operacyjnego z
wejściem nieodw racającym podłączonym do potencjału odniesienia, znamienny tym, że rezystor (R)
jest rezystorem z dodatkow ym i w yprow adzeniam i do odbioru potencjału z części rezystancyjnej
rezystora a p o n a d to wejście odw racające (6) w zm acniacza operacyjnego (W 1) podłączone jest do
dodatkow ego w yprow adzenia (3) do odbio ru potencjału z warstwy rezystywnej rezystora (R), które
to w yprow adzenie zlokalizow ane jest w pobliżu pierwszego w yprow adzenia (1) p rąd u roboczego
tego rezystora, do którego podłączone jest źródło p rądu przetw arzanego (Iw), a wyjście (7)
w zm acniacza operacyjnego (W 1) jest podłączone do drugiego w yprow adzenia (2) rezystora (R) do
przepływ u prąd u roboczego a wyjście przetw ornika stanow i w yprow adzenia (4) do od bioru potencjału z warstw y rezystywnej rezystora (R) zlokalizow anego w pobliżu drugiego w yprow adzenia (2)
prądu roboczego i potencjał odniesienia.
2. Przetw ornik w edług zastrz. 1, znamienny tym, że do dodatkow ego w yprow adzenia (4) do
odbioru potencjału w pobliżu drugiego w yprow adzenia do przepływu p rąd u roboczego (2) rezystora (R) podłączono wejście nieodw racające (8) dodatkow ego w zm acniacza operacyjnego (W2),
którego wyjście (10) stanow i wyjście przetw ronika i jest podłączone przez drugi rezystor (R2) do
wejścia odw racającego (9) dodatkow ego wzm acniacza operacyjnego (W2).
* * *
Przedm iotem w ynalazku jest przetw ornik prąd - napięcie stosow any głównie w technice
przetw arzania analogow o-cyfrow ego i cyfrowo-analogow ego.
Z publikacji pt. „A nalogow e układy scalone“, M. N adachow ski, Z. K ulka, W K Ł 1979
str. 101, znany jest przetw ornik prąd - napięcie zbudow any ze wzm acniacza operacyjnego i rezystora, przy czym wejście nieodw racające w zm acniacza operacyjnego jest podłączone do potencjału
odniesienia, a wejście odw racające jest podłączone do źródła p rąd u przetw arzanego i wyprow adzenia rezystora. Wyjście zm acniacza operacyjnego jest podłączone do drugiego w yprow adzenia
rezystora. Prąd przetw arzany płynie przez rezystor do wyjścia wzm acniacza operacyjnego. N apięcie wyjściowe pro p o rcjo n aln e do rezystancji rezystora i w artości p rąd u otrzym uje się między
potencjałem odniesienia a wyjściem wzm acniacza operacyjnego.
Z asadniczą w adą tego rozw iązania jest sposób podłączenia rezystora razem z jego rezystancjami wyprow adzeń i pośrednich elem entów kontaktow ych oraz przejść między nim i, będących
źródłem stabilności rezystancji rezystora a zatem ograniczających stabilność przetw arzania.
Przetw ornik p rąd - napięcie według w ynalazku zbudow any jest z zastosow aniem rezystora z
dw om a w yprow adzeniam i do przepływ u p rąd u roboczego i dw om a dodatkow ym i w yprow adzeniam i do odbioru potencjału z w arstw y rezystyw nej, które to w yprow adzenia zlokalizow ane są w
pobliżu w yprowadzeń do przepływ u prądu roboczego oraz z wzm acniacza operacyjnego. W zm acniacz operacyjny jest podłączony wejściem nieodw racającym do potencjału odniesienia. Wejście
odw racające tego wzm acniacza jest podłączone do dodatkow ego w yprow adzenia rezystora zlokalizowanego przy pierwszym w yprow adzeniu p rąd u roboczego rezystora, do którego podłączone
jest źródło prąd u przetw arzanego. Wyjście wzm acniacza operacyjnego jest podłączone do drugiego
w yprow adzenia rezystora do przepływ u p rąd u roboczego. Napięcie przetw orzone otrzym uje się
między potencjałem odniesienia a dodatkow ym w yprow adzeniem do o d b io ru potencjału zlokalizow anym w pobliżu w yprow adzenia rezystora do przepływ u p rąd u roboczego podłączonego do
wejścia wzm acniacza operacyjnego. W celu zmniejszenia rezystancji wyjściowej u k ładu, korzystnie
jest dołączyć do dodatkow ego w yprow adzania rezystora stanow iącego wyjście w tórnik napięciowy
zrealizow any na dodatkow ym w zm acniaczu operacyjnym w ten sposób, że do dodatkow ego
w yprow adzenia do odbioru potencjału w pobliżu drugiego w yprow adzenia do przepływ u prądu
158 074
3
roboczego rezystora, podłączono wejście nieodw racające dodatkow ego wzm acniacza operacyjnego, a jego wyjście będące wyjściem p rzetw o rn ik a jest podłączone przez drugi rezystor do wejścia
odwracającego dodatkow ego wzm acnicza operacyjnego.
Zasadniczą zaletą rozw iązania w edług w ynalazku jest uzyskanie przetw orzenia p rąd u na
napięcie z pom inięciem nieporządanych rezystancji składow ych zastosow anego rezystora, m ających ujemny wpływ na stabilność przetw arzania.
W ynalazek jest bliżej om ów iony w przykładzie w ykonania przedstaw ionym na rysunku, na
którym fig. 1 przedstaw ia schem at ideowy przetw o rn ik a p rąd - napięcie, a fig. 2 - schem at ideowy
przetw ornika p rąd - napięcie o małej rezystancji wyjściowej.
W układzie przetw ornika prąd - napięcie z fig. 1 zasadniczym i elem entam i są w zm acniacz
operacyjny W1 i rezystor R warstw owy zakończony w yprow adzeniam i 1 i 2 do przepływ u p rąd u
roboczego i dw om a dodatkow ym i w yprow adzeniam i 3 i 4 do odbioru potencjału z warstwy
rezystywnej zlokalizow anym i w pobliżu w yprow adzeń 1 i 2 do przepływu p rą d u roboczego.
W zm acniacz operacyjny W1 jest podłączony swoim wejściem nieodw racającym 5 do potencjału
odniesienia . Wejście odw racające 6 tego w zm acniacza jest podłączone do dodatkow ego w yprow adzenia 3 rezystora R, przy w yprow adzeniu 1 p rą d u roboczego rezystora, do którego przyłączone
jest źródło Iw prądu przetw arzania Iwe. Wyjście w zm acniacza operacyjnego W1 jest przyłączone do
w yprow adzenia 2 prądu roboczego rezystora R. N apięcie przetw orzone otrzym uje się między
potencjałem odniesienia a dodatkow ym w yprow adzeniem 4 do odbioru potencjału w pobliżu
w yprow adzenia 2 do przepływu p rąd u roboczego podłączonego do wyjścia w zm acniacza operacyjnego W 1. W takim układzie napięcie na w yprow adzeniach prąd u roboczego 1 i 2 rezystora wynosi:
U R = Iwe (R k 1 + R1 + Rk2)
gdzie: R k 1, Rk2 - rezystancje w yprow adzeń p rą d u roboczego i pośrednich elem entów k o n ta k to wych oraz części rezystancyjnej do dodatkow ych wyprow adzeń do odbioru potencjału, R1 rezystancja części rezystancyjnej rezystora między dodatkow ym i w yprow adzeniam i do odbioru
potencjału,
a napięcie na wyjściu wzm acniacza operacyjnego wynosi:
Uo = U N R + Iwe X R1 + Iwe X Rk2
gdzie: UNR - wejściowe napięcie niezrów now ażenia wzm acniacza operacyjnego W 1,
co oznacza, że wzm acniacz operacyjny tak ustala w artość napięcia wyjściowego, aby napięcie
Iw e X R k 1 zostało odłożone na źródle Iw p rą d u wejściowego Iwe, a przetw arzanie p rądu na
napięcie następow ało bez wpływu rezystancji R k 1.
Napięcie na wyprowadzeniu 4 rezystora R wynosi
Uwy = U N R + I w e X R 1,
a gdy napięcie niezrównow ażenia ustali się za pom ocą odpowiedniej regulacji do U N R = t to wtedy:
Uwy = Iwe X R 1
co oznacza, że napięcie wyjściowe nie zależy od elem entów składow ych rezystora R k 1, Rk2
pow odujących niestabilność przetw arzania. W układzie przetw ornika p rąd - napięcie z fig. 2
dołączono do dodatkow ego w yprow adzenia 4 rezystora R w tórnik napięciowy na dodatkow ym
wzmacniaczu operacyjnym W2 w celu zm niejszenia rezystencji wyjściowej układu.
Wejście nieodw racające 8 dodatkow ego w zm acniacza operacyjnego W2 podłączono do wyprow adzenia 4 rezystora R a wejście odw racające 9 podłączono do jego wyjścia 10, będącego
jednocześnie wyjściem układu, za pośrednictw em drugiego rezystora R2. W artość drugiego rezystora R2 jest ustalona tak aby nie pow staw ały dodatkow e błędy spow odow ane prądam i polaryzacji
wejść wzmacniacza operacyjnego W2. Napięcie wyjściowe układu przetw ornika wynosi:
Uwy = U N R + Iwe X R 1- UN Rd
gdzie: U N Rd - wejściowe napięcie niezrów now ażenia dodatkow ego wzm acniacza operacyjnego
W2.
4
158 074
W p rzypadku gdy wzm acniacze operacyjne W 1 i W2 m ają identyczne charakterystyki lub gdy
napięcia niezrów now ażenia ustali się za pom ocą odpow iedniej regulacji U N R = 0, U N R d = 0, to
wtedy:
Uwy = Iwe X R 1
co oznacza, że napięcie wyjściowe nie zależy od elem entów składow ych rezystora R k1, Rk2
pow odujących niestabilność przetw arzania.
fig 2
fig 1
Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.
Cena 5000 zł.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
326 Кб
Теги
pl158074b1
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа