Токовый ключ

 

Изобретение относится к электронной кoм fyтaциoннoи технике и служит для повышения точности коммутации за счет исключения тока утечки закрытого коммутирующего диода. Для этого в устройство, содержащее коммутирующие диоды 1 и 2, генератор тока 3, диоды 11-14, введены делитель 4 напряжения , состоящий из резисторов 5-7, и операционные усилители 8-10,. Введенные элементы образуют схему компенсации напряжения на закрытом коммутирующем диоде, благодаря чему величина этого напряжения близка к нулю, что обеспечивает нулевой ток утечки независимо от характеристики диодов 11-14, температуры и т.д. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (l I) (51) 4 Н 03 К 17/74

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ lp)

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ, 13I ЛИ(. тя(54) T0K(IBI lII KSIl0 I (57) Изобретение относит ся к элек т(21) 4209027/21-24 (22) 29.12.86 (46) 30.06.88. Бюл. 11 24 (71) Тбилисский научно-исследовательский институт приборостроения и средств автоматизации Научно-произв водственного объединения Элва (72) В.H.llåèóðèøâèëè (53) 321.316 (088.8) (56) Бахтиаров Г.Д. Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи.

М.: Сов. радио, 1980, с, 84, рис.4.1.

Electronik, 1980, 1(24, с. 87, рис. 2. ронной коммутационной технике и служит для повышения точности коммутации за счет исключения тока утечки закрытого коммутирующего диода. Для этого в устройство, содержащее коммутирующие диоды 1 и 2, генератор тока 3, диоды 11 — 14, введены делитель 4 напряжения, состоящий из резисторов

5-7, и операционные усилители 8-10.

Введеннь|е элементы образуют схему компенсации напряжения на закрытом коммутирующем диоде, благодаря чему величина этого напряжения близка к нулю, что обеспечивает нулевой ток утечки независимо от характеристики диодов 11 — 14, температуры и т.д.

1 ил.

1406776

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в прецизионных аналоговых коммутаторах тока.

Целью изобретения является повышение точности коммутации за счет исключения тока утечки закрытого коммутирующего диода.

Цель достигается путем введения в диодный коммутатор тока трех операционных усилителей и резистивного делителя напряжения, которые образуют схему компенсации напряжения на закрытом коммутирующем диоде, благода- 15 ря чему величина этого напряжения близка к нулю, что обеспечивает нулевой ток утечки независимо от характеристик диодов, температуры и т.д.

На чертеже изображена принципиаль- 20 ная схема токового ключа.

Токовый ключ содержит первый 1 и второй 2 коммутирующие диоды, генератор 3 тока, делитель 4 напряжения, состоящий из трех резисторов 5-7, 25 три операционных усилителя 8-10, четыре диода 11 — 14 и три резистора

15-17.

Первый 5, второй 6 и трегий 7 резисторы делителя 4 напряжения соединены последовательно и включеггы между положительной 18 и отрицательной 19 клеммами питания. Общая точка первого 5 и второго 6 резисторов подключена к управляющему входу 20 токового

35 ключа, а общая точка второго 6 и третьегo 7 резисторов является выходом

21 делителя 4 напряжения.

Первый 1 и второй 2 коммутирующие диоды соединены встречно-последова- 40 тельно и включены между выходом 21 делителя 4 напряжения и выходной шиной 22 устройства, к которой подключена нагрузка 23. Генератор 3 тока включен между обгцей шиной 24 и точ — 45 кой соедггнения анодов коммутирующих диодов и 2, к которой поггключены неинвертируюгций вход первого 8 и инвертируюгций вход второго 9 операционных усилителей. Выход 21 делителя 4

50 напряжения соединен с анодом первого диода 1, катодом четвертого диода 14 и через первый резистор 15 с инвертирующим входом первого операционного усилителя 8, который соединен также с катодом второго диода 12, анод кото— рого соединен с катодом первого д»n— да 11 и с выходом первого операционного усилителя 8. Выход второго онерационного усилителя 9 соединен с анодом четвертого диода 14 и катодом третьего диода 13, анод которого через второй резистор 16 подключен к инвертирующему входу третьего операционного усилителя 10, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной 24, а выход соединен с неинвертирукпцим входом второго операционного усилителя 9 и через третий резистор !7 — с инвертируюшим входом того же третьего операционного усилителя

10.

Устройство работает следующим образом.

Ток генератора 3 тока коммутируется в нагрузку 23 под воздействием управлякнцего сигнала, подаваемого на управляющий вход 20 токового ключа, например, от логической схемы 25.

Величины сопротивлений резисторов

5-7 делителя 4 напряжения выбираются таким образом, чтобы напряжение на выходе 21 делителя напряжения при наличии сигнала высокого уровня на управляюцгем входе 20 токового ключа было бы больше, чем напряжение на генераторе 3 тока с учетом максимального падения напряжения на нагрузке и втором коммутирующем диоде 2, а при наличии с)ггнала низкого уровня — было

nòðèöëòåëüíûì, т. е. меньше потенциала обгцей шины 24. когда на управляющем входе 20 токо но го ключа присутствует сигнал выгокого уровня, первый коммутирующий диод 1 закрыт и ток генератора 3 тока через открытый второй коммутирующий дигьд 2 протекает в нагрузку 23.

В силу указанных свойств делителя напряжения на инвертирующий вход первого операционного усилителя 8 при этом приложен более высокий потенциал, чем на неинвертирующий вход.

Поэтому отрицательное напряжение на выходе это го on ерацио нного усилителя закрывает второй диод 12 и открывает первый диод 11. В результате третий резистор 7 делителя 4 напряжения шунтируется низким выходным сопротивлением первого операционного усилителя 8. Одновременно на инвертирующий вход второго операционного усилителя 9 приложен отрицательный потенциал, и положительное напряжение на его выходе закрывает третий диод 13 и открывает четвертый диод 14. В результате первый 5 и второй 6 резисторы

140677б рого резисторов делителя напряжения подключена к управляюпему входу токового ключа, а об(пая точка второго и третьего резисторов делителя напряжения является выходом делителя

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Токовый ключ, содержащий два коммутируюших диода, генератор тока, четыре диода и три резистора, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью поB!)IIUc ция точности коммутации, в

30 него нведеьп(три операционных усилителя и делитель напряжения, состояШий (»э трех после»(онателы»о соедин(енных резисторов, вкл(ченнь х между положительной и о TpHI(3òñã(üíî(» клеммами питания, общая точка IIEðâîãî и I»To

Составитель В, Лементуев

TexPev. M.ÄHÄbIê

Корректор Г.Решетник

Редактор Е . Копча

Заказ 3207/54 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 11оскна, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-по;(играфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 делителя 4 »(а»(ряжен»»я шунтируются ныходнь(м сопротивлением второго операциогп»ого усилителя 9 и напряжение на выходе 21 делителя (»апряжения повышается.

Третий операционный усилитель 10 выполняет функцию повторителя потенциала об(пей (пины 24, который прикладывается к неинвертирую((ему входу

10 второго операционного усилителя 9.

Поэтому равновесие второго операционного усилителя 9 в закрытом состоянии токового ключа дост(»гается при равенстве нулю напряжения на генера- 15 торе 3 тока.. 1юбое отклонение от этого состояния автоматически компенсируется изменением напряжения на выходе 21 делителя 4 напряжения с помощью операционных усилителей 8 и 9. Поэтому в этом режиме напряжение на втором коммутирующем диоде 2 отсутствует и, следовательно, ток, текущий через нагрузку, полностью исключен. 2г

5 напряжения и подключена к катоду первого коммутирую(пего диода и соответственно к аноду первого и катоду четвертого диодов, а также через первый резистор соединена с инверт»»руюшим входом перно(.о операционного усилителя, выход которого соединен соответственно с катодом первого и анодом второго диодов, генератор тока подключен между обшей шиной и точкой соединения анодов коммутирующих диодов, которая подключена также к неинвертируюцему входу первого и инвертируюп(ему входу второго операционных усилителей, катод второго коммутируюшего диода соединен с выхрдной шиной ключа, выход второ го операционного усилителя соединен с анодом четвертого диода и катодом третьего диода, анод кото рого чере з второй ре эи стор соединен с инне р т»»руюп(им входом третьего операционного усилителя, выход ко торо го через третий резистор соединен с инвертируюшим входом этого операционного усилителя, а непосредственно — с не»»»»нертируюп(»»м входом второго операционного усилителя, (»еинвертирующ»п» вход третьего операцио(»(»о го усилителя подключен к обшей шине, а катод второго диода соединен с иннертируюшим входом второго операционного усилителя.