Научно-популярный образовательный ресурс для юных и начинающих радиолюбителей - Popular science educational resource for young and novice hams

Основы электричества, учебные материалы и опыт профессионалов - Basics of electricity, educational materials and professional experience

Раздел

Внимание

Полезности

Книжки

Labirint.ru - ваш проводник по лабиринту книг

Детям

КОНКУРС

language

Поиск junradio

Радиодетали

ОК

Сервисы

Покупка - продажа
Фото и изображений

Выгодный обмен
электронных валют

Интересно

Ставки на спорт

Есть свободное время?
Можешь немного подработать.

Друзья JR

JUNIOR RADIO

Источники опорного напряжения 1

Статьи публикуются по мере поступления. Для упорядоченного тематического
поиска воспользуйтесь блоком "Карта сайта"

В подборке представлены схемы фиксированных и изменяемых, положительных и отрицательных напряжений до 30 В для применений в регуляторах или других схемах, которые нуждаются в высокостабильных эталонных напряжениях. Некоторые из схем могут использоваться в качестве замены стандартного элемента питания.
С микросхемой усилителя мощности типа 759, используемой в приведенной схеме (рис.11.1) источника опорного напряжения, выходное напряжение может изменяться в диапазоне, начиная от максимального напряжения, которое равно напряжению стабилизации установленного стабилитрона, практически до нуля. С операционным усилителем типа 791 напряжение может настраиваться до 2 В.

Так как выходное напряжение может быть меньше, чем напряжение стабилитрона, то простая самонастройка не возможна. В этом случае необходимы альтернативные схемы смещения, чтобы улучшать регулировку напряжения сети. Система может выдавать ток вплоть до 100 мА и имеет малый температурный дрейф напряжения, равный дрейфу стабилитрона.

Схема четырех регулируемых источников опорных напряжений от 1,5 до 12 В

Источник стабильного тока 1 мА на полевом транзисторе при использовании стабилитрона LM113 (рис. 11.2) формирует стабильное опорное напряжение 1,22 В для получения четырех различных высокостабильных напряжений при помощи соответствующих операционных усилителей с регулируемым коэффициентом усиления.

Усиление каждого операционного усилителя настраивается своим потенциометром таким образом, что на выходе устанавливается желаемое эталонное напряжение в диапазоне от 1,5 до 12 В. В петле обратной связи операционных усилителей, для достижения стабильности выходного напряжения от нескольких милливольт в диапазоне температур от 0 до 70 °С, должны применяться металлокерамические потенциометры и металлооксидные резисторы.

Схема источника опорного напряжения с отклонением 0,005 %

Простая схема на операционном усилителе 741 (рис. 11.3) имеет отклонение напряжения менее 1 мВ на выходе при входном напряжении от 10 до 30 В.

При необходимости получения других выходных напряжений схему можно легко изменить как для положительных, так и отрицательных напряжений.

Источник опорных напряжений +5 и -5 В

Источник опорного напряжения высокой точности типа REF-02 производства компании Precision Monolithics (рис. 11.4) формирует на выходе напряжение +5 В,

используя которое инвертирующий операционный усилитель ОР-02 позволяет получить на выходе усилителя еще и напряжение равное -5 В.

Схема источника изменяемого опорного напряжения от-6,95 до +6,95 В

Температурно-стабильное опорное напряжение +6,95 В элемента типа LM199 производства компании National (рис. 11.5) превращается операционным усилителем LM108A в непрерывное изменяемое выходное напряжение от-6,95 до +6,95 В.

В схеме нужно использовать прецизионный 10-оборотный проволочный потенциометр с сопротивлением 50 кОм. Операционный усилитель работает как инвертор при положении среднего движка потенциометра в крайнем нижнем по схеме положении и как дифференциальный усилитель в остальных случаях.

Схема источника регулируемого опорного напряжения

Два транзистора схемы (рис. 11.6), формирующие стабилизированное напряжение, совместно с терморезистором типа 35TF1 компании Gulton, применяются для получения с помощью подстроечного резистора R2 регулируемого выходного напряжения, изменяющегося в диапазоне от 3,5 до 15,5 В со стабильностью 0,5 % в диапазоне температур от 0 до 50 °С.

Динамическое сопротивление схемы всего лишь 1 Ом. Схема разработана как регулятор напряжения для измерительных приборов с батарейным питанием на МОП-элементах.

Прецизионный источник опорного напряжения запрещенной зоны ТТЛ-сигналов

В схеме источника (рис. 11.7) используются диоды из диодной матрицы типа СА3086 и маломощный операционный усилитель типа СА3078 для получения прецизионного

управляемого опорного напряжения 2,35 В, которое практически не зависит от температуры.

Источник трех опорных напряжений на +5, +15 и +30 В

Схема (рис. 11.8), выполненная в виде этажерки из одного микромодуля источника опорного напряжения высокой точности на напряжение +5 В типа REF-02 производства компании Precision Monolithics и двух модулей на +10 В типа REF-01, образует источник с тремя возрастающими напряжениями на выходе, начиная с напряжения +5 В и шагом +10 В.

Таким же способом может набираться любое количество дополнительных опорных напряжений вплоть до предельного сетевого напряжения 130 В при условии, что общий ток нагрузки не превышает 21 мА. В приведенной схеме производится изменение входного напряжения 27—55 В до конечных результирующих значений.

Источник регулируемого опорного напряжения от 0 до 10,0000 В с шагом 100 мкВ

Стабильный ток операционного усилителя типа AD506 схемы (рис. 11.9) питает стабилитрон и последовательно с ним включенный ограничительный резистор с сопротивлением 5,16 кОм для того, чтобы обеспечить оптимальное значение тока через стабилитрон и исключить, таким образом, температурный дрейф.

Стабилизируемый операционный усилитель масштабирует напряжение стабилитрона во всем диапазоне. Потенциометр, включенный в цепь регулировки напряжения смещения, служит для коррекции нуля. Стабильность эталонного напряжения на выходе схемы составляет примерно 110 мкВ/год.

Схема опорного напряжения на самостабилизирующемся стабилитроне

Ток 7,5 мА через стабилитрон CR1 (рис. 11.10) не зависит от напряжения питания, которое может быть ниже 10 В. Схема на выходе формирует отрицательное эталонное напряжение.

Для приведенного на схеме стабилитрона выходное напряжение будет равно 6,82 В.

Источник опорного 5-вольтового напряжения при токе 7,5 мА

В схеме (рис. 11.11) применяется стандартный операционный усилитель с отдельным потенциометром, который используется для регулировки выходного напряжения и одновременно для установки оптимального тока через 6,2-вольтовый стабилитрон типа 1N821.

Чтобы задавать необходимый ток для стабилитронов, для некоторых маломощных операционных усилителей может потребоваться дополнительный эмиттерный повторитель. При этом схемном решении можно отказаться от отдельной регулировки тока стабилизации и применить более дешевые стабилитроны.

Источник опорного напряжения на +15 В и ток 100 мА

Дополнительный управляющий транзистор Q1 схемы (рис. 11.12), включенный в петлю обратной связи операционного усилителя A1 и предназначенный для усиления выходного тока до 100 мА при выходном напряжении +15 В, которое выше используемого опорного напряжения равного 6,6 В

и определяемого стабилитроном D1. Резистор R4 и транзистор Q2 обеспечивают защиту схемы от короткого замыкания в нагрузке.

Источник 10-вольтового опорного напряжения с использованием эталонного гальванического элемента

Дифференциальный усилитель типа LM121 производства компании National (рис. 11. 13), обладающий низким дрейфом и маленьким входным током, является буфером высокой точности для эталонного гальванического элемента "STD CELL". Типичное значение дрейфа напряжения для интегральной схемы типа LM121, работающей при постоянной температуре, меньше 2 мкВ/1000 час.

Следует заметить, что схема должна быть изолирована от внешних воздушных потоков. Если питающее напряжение отсутствует, то эталонный гальванический элемент необходимо отключать, для предотвращения его разряда через внутренние цепи дифференциального усилителя.

Маломощный источник опорного напряжения на 10 В

Источник опорного напряжения (рис. 11.14) обладает низким дрейфом, имеет небольшой ток энергопотребления, менее 100 мкА, и использует операционный усилитель типа LM4250 для установки тока с нулевым температурным коэффициентом при желаемом выходном опорном напряжении.

С помощью потенциометра Р1 устанавливается низкое значение температурного коэффициента изменения выходного напряжения, а с помощью Р2 — точное желаемое опорное напряжение.

Источник опорного напряжения с
двумя выходными напряжениями +3,4 и 2,0 В,
противостоящий гамма-излучению

Схема источника (рис. 11.15) состоит из двухступенчатого регулятора напряжения со специально спроектированным фильтром, который помогает очищать выходное напряжение от помех, вызванных гамма-излучением и высокой частотой. Установленный на выходе схемы делитель напряжения с намотанными проволочными сопротивлениями обеспечивает дополнительное 2-вольтовое опорное напряжение. При гамма-излучении 1000000 рад изменение выходного напряжения составляет только 0,3 %.

Рад от англ. rad (radiation absorbed dose) —1 внесистемная единица измерения поглощенной дозы ионизирующего излучения. 1 Рад равен поглощенной дозе излучения, при которой облученному веществу массой. 1 грамм передается энергия ионизирующего излучения 100 эрг.

Источник опорного напряжения на +10В

В схеме (рис. 11.16) используется операционный усилитель LM301A с опорным стабилитроном на 6,2 В типа 1N825, чтобы поддерживать стабильное постоянное напряжение на выходе при тяжелых температурных условиях, тряске и вибрации. Сопротивления для задания усиления должны обладать тем же температурным коэффициентом 0,01 %/°С, что и опорный стабилитрон.

В схеме применяются металлопленочные резисторы R1 (RN55E) на 511 Ом, R2 (RN55E) — 6,04 кОм и R3 — (RN55E) — 3,57 кОм. Резисторы R4 и R5 используются для точной балансировки усиления. Резистор R6 должен иметь сопротивление, равное общему сопротивлению параллельно соединенных резисторов R2 и R5, металлокерамический потенциометр R8 — 10 кОм, а дополнительный ему резистор R7 сопротивление между 100 кОм и 1 МОм.

Буферизованный источник опорного напряжения на 10 В

Микросхема LM199 производства компании National обеспечивает схему (рис. 11. 17) температурно-стабилизируемым опорным напряжением 6,95 В с очень низким температурным дрейфом и отличной долговременной стабильностью.

Малошумящий прецизионный операционный усилитель типа LH0044 применяется для буферизации и масштабирования необходимого выходного напряжения 10 В. Используемое напряжение питания может иметь отклонение от приведенного на схеме только на 1 %.

Просмотров: 6962 | Добавил: Chinas | Рейтинг: 0.0/0