ИСТОЧНИК ТОКА

ИСТОЧНИК ТОКА


RU (11) 2006060 (13) C1

(51) 5 G05F1/56 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 11.01.2009 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4950418/07 
(22) Дата подачи заявки: 1991.06.28 
(45) Опубликовано: 1994.01.15 
(71) Заявитель(и): Герасин Игорь Константинович 
(72) Автор(ы): Герасин Игорь Константинович 
(73) Патентообладатель(и): Герасин Игорь Константинович 

(54) ИСТОЧНИК ТОКА 

Область использования: в различной радиоэлектронной аппаратуре в качестве источника стабильного постоянного и переменного тока и напряжения. Сущность изобретения: устройство содержит регулирующий элемент, усилитель 2, измерительный мост 3, одно из плеч которого выполнено в виде источника 4 опорного напряжения. Регулирующий элемент выполнен в виде источника 4 опорного напряжения. Регулирющий элемент выполнен в виде биполярного 1 и полевого 5 транзисторов. В устройство введен источник ЭДС, включенным между коллектором транзистора 1 и одной из вершин моста 3. Такое выполнение устройства позволяет повысить точность воспроизведения тока. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различной радиоэлектронной аппаратуре в качестве источника стабильного постоянного и переменного тока и напряжения.

Известен источник тока, содержащий входную и выходную клеммы, четыре биполярных транзистора, три резистора с соответствующими связями [1] .

Данное устройство не обладает достаточно высоким внутренним сопротивлением и вследствие этого имеет невысокую точность воспроизведения стабильного тока. Кроме того, этот источник работает при достаточно высоком напряжении питания.

Из известных устройств наиболее близким является источник тока, содержащий включенный в одну из силовых шин регулирующий элемент на составном транзисторе, состоящем из проходного биполярного и согласующего полевого транзисторов, усилитель постоянного тока, выход которого соединен с затвором согласующего полевого транзистора, измерительный мост с источником опорного напряжения в одном из плеч, причем первая вершина первой диагонали измерительного моста подключена к инвертирующему входу усилителя постоянного тока, вторая вершина с источником опорного напряжения в плече - к неинвертирующему входу усилителя постоянного тока, первая вершина второй диагонали измерительного тока моста соединена с общей питающей шиной [2] .

К недостаткам прототипа относится недостаточно высокое внутреннее сопротивление, из-за чего устройство не обеспечивает достаточно точной генерации стабильного тока, а также невозможность работы при низких напряжениях питания.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения тока.

Цель достигается тем, что в источник тока, содержащий включенный в одну из силовых шин регулирующий элемент на составном транзисторе, состоящем из проходного биполярного и согласующего полевого транзисторов, усилитель постоянного тока, выход которого соединен с затвором согласующего полевого транзистора, измерительный мост с источником опорного напряжения в одном из плеч, причем первая вершина первой диагонали моста подключена к инвертирующему входу усилителя постоянного тока, вторая вершина с источником опорного напряжения в плече - к неинвертирующему входу усилителя постоянного тока, первая вершина второй диагонали измерительного моста соединена с общей питающей шиной, введен источник ЭДС, включенный между коллектором проходного биполярного транзистора, эмиттером соединенного с выводом для подключения основного источника питания, и второй вершиной второй диагонали измерительного моста, соединенный также через цепь исток - сток согласующего полевого транзистора с базой проходного биполярного транзистора регулирующего элемента, кроме того, одна из питающих шин усилителя постоянного тока соединена с коллектором проходного биполярного транзистора и с выводом для подключения дополнительного источник питания, а другая питающая шина усилителя постоянного тока подключена к общей питающей шине.

Кроме того, для расширения области использования в цепь неинвертирующего и инвертирующего входов усилителя постоянного тока введены размыкающие контакты.

На фиг. 1 приведена схема источника тока; на фиг. 2 - пример его реализации.

Устройство содержит регулирующий элемент на биполярном 1 и полевом 2 транзисторах, усилитель 3 постоянного тока, измерительный мост 4 с плечами ac, cb, bd и da, источник 5 опорного напряжения, источник 6 ЭДС, первую шину 7 питания, размыкающие контакты 8, вторую шину 9 питания и первую и вторую выходные шины 10 и 11 для стабилизированного источника напряжения. Причем транзистор 1, усилитель 3, измерительный мост 4, одно из плечей которого выполнено в виде источника 5 опорного напряжения, первая и вторая вершина первой диагонали моста 4 соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами усилителя 3, к неинвертирующему входу которого подсоединено плечо, выполненное в виде источника 5 опорного напряжения, первая вершина второй диагонали моста 4 соединена с шиной 7 питания. Регулируемый источник тока выполнен в виде полевого транзистора 2, а биполярный транзистор 1 эмиттером соединен с второй шиной 9 питания, базой через полевой транзистор 2 - с второй вершиной второй диагонали моста 4 и через источник 6 ЭДС - с коллектором транзистора 1, при этом выход усилителя 3 соединен с затвором полевого транзистора 2, один вывод питания усилителя 3 соединен с коллектором транзистора 1, а другой вывод питания - с одной из вершин второй диагонали моста 4, а каждый из входов усилителя 3 соединен с соответствующей вершиной первой диагонали моста 4 через размыкающий контакт 8.

Источник тока работает следующим образом.

До подключения к источнику тока напряжения с помощью шин 7 и 9 питания канал полевого транзистора 2 находится в проводящем состоянии и его область сток - исток имеет минимальное омическое сопротивление. Таким образом, база транзистора 1 связана с отрицательным напряжением питания через последовательно соединенные канал полевого транзистора 2 и плечи моста 4, что обеспечивает надежный запуск источник тока при включении напряжения питания. Появившийся ток коллектора транзистора 1 разветвляется на две составляющие: ток, протекающий через усилитель 3, и ток, протекающий через источник 6 ЭДС, который, например, может быть выполнен в виде прямосмещенного полупроводникового диода. Ток, протекающий через источник 6, способствует его выходу на режим и выходу на необходимый режим работы источника 5 опорного напряжения моста 4. Изменения питающего напряжения в ту или другую сторону, повторяющиеся на первой диагонали ad моста 4 передаются на входы усилителя 3, который воздействует через регулируемый источник тока на транзисторе 2 тока на базу транзистор так, что это изменение уменьшается.

Включение в базу транзистора 1 только одной цепи регулировки и отсутствие цепей регулировок, подключенных к второй шине питания, существенно повышает стабилизацию источника и точность воспроизведения стабильного тока, приближая характеристики устройства к характеристикам идеального источника тока. При этом диапазон задаваемого стабильного тока задается сопротивлениями одного из плеч cb или bd моста 4 и изменяется в более широких пределах, чем у прототипа и других известных полупроводниковых источников тока. При этом данное схемное построение источника тока позволяет существенно снизить напряжение питания путем предложенного включения источника 6 ЭДС и одновременно повысить внутреннее сопротивление источника.

Данный источник может работать также и как источник стабилизированного постоянного напряжения, которое снимается с выходных шин 9 или 10 и шины 7.

Область использования источника тока может быть существенно расширена по сравнению с прототипом и аналогами. Это достигается тем, что его можно использовать и как источник стабильной амплитуды переменных сигналов, например, включив его по схеме, представленной на фиг. 2.

Устройство по фиг. 2 работает следующим образом.

Между инвертирующим входом усилителя 3 и первой вершиной первой диагонали моста 4 включается высокоомный резистор 12 (например, резистор с сопротивлением несколько сот МОм). В источнике переменного сигнала, например в пьезоэлементе 13, включенном между инвертирующим входом усилителя 3 и движком переменного резистора 14 плеча bd моста 4 наводится ЭДС, которая усиленная усилителем 3 и транзистором 15 моста 4, поступает на резистор 14. При этом величина переменной составляющей источника тока будет прямопропорциональна этой ЭДС, общему коэффициенту усиления, который определяется отношением частей переменного резистора 14, и обратно пропорциональна величине сопротивления резистора 14. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 964600, кл. G 05 F 1/56, 1982.

2. "Радио". - 1980, N 8, с. 46. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. ИСТОЧНИК ТОКА, содержащий включенный в одну из силовых шин регулирующий элемент на составном транзисторе, состоящем из проходного биполярного и согласующего полевого транзисторов, усилитель постоянного тока, выход которого соединен с затвором согласующего полевого транзистора, измерительный мост с источником опорного напряжения в одном из плеч, причем первая вершина первой диагонали измерительного моста подключена к инвертирующему входу усилителя постоянного тока, вторая вершина с источником опорного напряжения в плече - к неинвертирующему входу усиления постоянного тока, первая вершина второй диагонали измерительного моста соединена с общей питающей шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения тока, в него введен источник ЭДС, включенный между коллектором проходного биполярного транзистора, эмиттером соединенного с выводом для подключения основного источника питания, и второй вершиной второй диагонали измерительного моста, соединенной через цепь исток - сток согласующего полевого транзистора с базой проходного биполярного транзистора регулирующего элемента, кроме того, одна из питающих шин усилителя постоянного тока соединена с коллектором проходного биполярного транзистора и с выводом для подключения дополнительного источника питания, а другая питающая шина усилителя постоянного тока подключена к общей питающей шине.

2. Источник тока по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования, в цепь неинвертирующего и инвертирующего входов усилителя постоянного тока введены размыкающие контакты.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru