Источники образцового напряжения, как правило, строят по параметрическому принципу на основе стабилизаторов напряжения и тока, таких как прецизионные стабилитроны, полевые транзисторы и др. Для обеспечения температурной и временной стабильности выходного параметра необходимо, чтобы через эти элементы протекал определенный рабочий ток. Требуемый режим устанавливают с помощью балластных резисторов и стабилизации питающего тока.

Рис. 1

На рис. 1 изображена схема источника двуполярного образцового напряжения, основанного на стабилизации статического сопротивления прецизионного кремниевого стабилитрона VD1 (см. Машкинов Л. Б. Источник опорных напряжений. - Патент РФ №2251139, бюл. № 12, 2005). Устройство охвачено отрицательной обратной связью через операционный усилитель DA2. Переменным резистором R6 устанавливают требуемое значение выходного плюсового относительно общего провода напряжения. Для того чтобы минусовое выходное напряжение было равно плюсовому (по абсолютному значению) инвертирующий повторитель на ОУ DA1 должен иметь коэффициент передачи, строго равный единице. Этого добиваются переменным резистором R2.

Поскольку операционные усилители DA1, DA2 питаются двуполярным напряжением, в момент включения устройства стабилитрон VD1 может оказаться включенным в прямом - диодном - направлении, и тогда полярность выходного напряжения плеч источника поменяется на обратную. Диод VD2, пропуская с выхода ОУ DA2 только положительное напряжение, устраняет возможность перемены полярности.

Рис. 2

Как показали измерения, образцовый источник имеет температурную и временную стабильность, практически соответствующую характеристикам стабилитрона VD1. С указанным на схеме выходным двуполярным напряжением он был использован для питания десятиразрядных ЦАП и АЦП.

На рис. 2 показана схема аналогично работающего источника образцового напряжения с применением в качестве образцового элемента полевого транзистора VT1. Известно, что характеристика указанного на схеме транзистора при токе стока около 200 мкА имеет термостабильную точку. Требуемое значение тока устанавливают подборкой резистора R3. Стабильность выходного напряжения источника оказалась почти такой же, как у источника на стабилитроне.

Нагрузочная способность обоих источников не превышает 20 мА.

Подобные устройства могут найти применение в лабораторной практике. Использование более совершенной элементной базы (прецизионных стабилитронов, ОУ с меньшим дрейфом нулевого напряжения и большим коэффициентом усиления) позволит улучшить параметры описанных источников.

Автор: Л. Машкинов, г. Черноголовка Московской обл.; Публикация: www.radioradar.net

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Навигация

Инструкции по эксплуатации

Copyright © 2018 Электрические принципиальные схемы.