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 2

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

Продолжение обзора фиксированных и изменяемых, положительных и отрицательных напряжений до 30 В для применений в регуляторах или других схемах, которые нуждаются в высокостабильных эталонных напряжениях. Применение в схеме (рис. 11.18) термически стабильных стабилитронов, размещенных внутри элемента типа LM399, позволяет обеспечить погрешность от температуры

Высокоточный источник опорного напряжения на 10 В

на уровне менее 2 мкВ/°С при изменении температуры в диапазоне от 0 до 70 °С.

Источник опорного напряжения с выходным
изменяемым напряжением от 2,5 до 10 В

Схема (рис. 11.19), построенная на основе универсального операционного усилителя и стабилитрона и питающаяся от отдельного источника с напряжением 15 В, является стабильным буферизованным источником опорного напряжения, которое может быть легко отрегулировано в большом диапазоне выходных напряжений и выходных токов. Потенциометр R4 подает часть напряжения 2,5-вольтового стабилитрона на операционный усилитель, который может предоставлять на выходе напряжения в диапазоне от 2,5 до 10 В. Диапазон выходного тока зависит от характеристик операционного усилителя и составляет примерно 10 мА для многоцелевых ОУ.

Следует заметить, что операционный усилитель типа 759 обеспечивает ток до 350 мА, а вот другие, менее мощные микросхемы могут применяться совместно с буфером, выполненным на n-p-n-эмиттерном повторителе. При необходимости получения большего диапазона выходных напряжений требуется использовать более высокое напряжение питания, а также подгонять выходное напряжение с помощью резистора R2. Резистор R3 должен выбираться таким образом, чтобы через стабилитрон протекал ток примерно в 1 мА.

Источник опорного напряжения с напряжением
-6,6 В на операционном усилителе

С помощью операционного усилителя A1 (рис. 11.20) на выходе Е02 обеспечиваются масштабируемые отрицательные уровни опорного напряжения. Выходное опорное напряжение -6,6 В на выходе Е01 определяется напряжением пробоя стабилитрона.

Если вместо ОУ типа 741 использовать сдвоенный Операционный усилитель типа 1558, то вторая его часть может подключаться как буфер, который повышает выходной ток до 5 мА и уменьшает выходное сопротивление.

Источник опорного напряжения на выходное напряжение +6,6 В и ток 5 мА

В приведенной схеме (рис. 11.21) применяется сдвоенный операционный усилитель типа. 1558. Для увеличения выходного тока и уменьшения выходного сопротивления вторая половина сдвоенного операционного усилителя интегральной микросхемы А2 используется как буфер

для основного источника опорного напряжения, который выполнен на первой половине операционного усилителя A1 и стабилитроне.

Источник опорного напряжения с
тремя выходными напряжениями +10, +20 и +30 В

Схема с простым расположением трех однотипных источников опорного напряжения типа REF-01 (рис. 11.22) обеспечивает три опорных напряжения на выходе при входном напряжении от 32 до 60 В.

Такая схема предполагает построение схемы из любого количества блоков для получения дополнительных выходных напряжений.

Источник высокоточного 1-вольтового опорного напряжения

Схема высокоточного источника (рис. 11.23) с опорном напряжением 1,00 В и с дрейфом менее 1 мВ при температуре 20 °С при использовании делителя напряжения сокращает температурный дрейф до ±0,1 мВ, как это необходимо для 5-разрядного цифрового вольтметра.

Все три потенциометра должны быть проволочными. Ток через стабилитрон опорного напряжения определяется коэффициентом усиления операционного усилителя и значением напряжения пробоя полупроводникового стабилитрона.

Источник опорного напряжения с
напряжением +6,6 В на операционном усилителе

В схеме источника на операционном усилителе (рис. 11.24) используется комбинация отрицательной и положительной обратной связи, чтобы поддерживать стабильный ток 2 мА в стабилитроне D1 независимо от температуры и нерегулируемого входного напряжения. Эталонное напряжение 6,6 В на выходе Е01 определяемое напряжением пробоя стабилитрона типа 1N4611, содействует выдаче больших положительных уровней напряжения на выходе операционного усилителя A1.

Увеличенное выходное напряжение на выходе Е02, который обладает низким сопротивлением и может поставлять больший ток, без влияния на точность. Для надежного запуска схемы используется только напряжение питания операционного усилителя.

Маломощный источник опорного напряжения
и с низким дрейфом

В схеме стабильного эталонного источника напряжения (рис. 11.25) используется полевой транзистор J1 с незначительным напряжением смещения в комбинации с маломощным операционным усилителем, который определяет нулевой температурный коэффициент схемы.

Дополнительный полевой транзистор J2 предназначен для развязки от нерегулируемого входного напряжения. Выходное сопротивление схемы низкое. Потенциометр R, настраивается так, чтобы температурный коэффициент изменения напряжения, который возникает из-за нестабильности тока питания операционного усилителя, был минимальным.

Источник 6,5-вольтового опорного напряжения

Усилитель A1A опорного напряжения стабилитрона D1, представленной схемы (рис. 11.26) использует свойство зеркального отображения токового режима на неинвертирующем входе операционного усилителя, для определения тока, протекающего через стабилитрон.

Результирующее падение напряжения через стабилитрон D1 обеспечивается током через резистор R2, который определяет эталонный ток и для других операционных усилителей или компенсируемых источников опорного напряжения.

Источник опорного напряжения с напряжением 10 В
и балансировкой термокомпенсации

Балансировка термокомпенсации дает возможность получения наименьшего температурного дрейфа напряжения представленного источника опорного напряжения (рис. 11.27), предназначенного для аналого-цифрового преобразователя. Опорное напряжение стабилитрона в элементе LM199A имеет температурный дрейф 3,5 мкВ/°С независимо от рабочего тока.

Соединение микросхем LM121 и LM108A, предназначенное для достижения низкого температурного дрейфа, обладает предсказуемым дрейфом, пропорциональным напряжению смещения, которое позволяет применять уравновешивающий потенциометр для достижения лучших значений, чем 10 мкВ/°С при напряжении 10 В на выходе схемы.

Источник 10-вольтового опорного напряжения с умеренным дрейфом

Источник опорного напряжения (рис. 11.28) пригоден для применения с аналого-цифровым преобразователем, который требует, чтобы выходное напряжение дрейфовало примерно на 200 мкВ/°С при напряжении 10 В на выходе схемы.

Погрешность температурного дрейфа зависит одинаково от стабилитрона и усилителя, а также позволяет применять компоненты с более или менее низким значением дрейфа.

Двухполярный источник опорного напряжения
с напряжениями +2,5 и -2,5 В

Источник опорного напряжения высокой точности типа REF-02 производства компании Precision Monolithics и инвертирующий операционный усилитель типа ОР-02 (рис. 11.29)

обеспечивают желаемые опорные напряжения, если они питаются от источников с показанными на схеме рабочими напряжениями.

Заменитель эталонного элемента с напряжением 1,01 В

Температурно-стабилизированное эталонное напряжение 6,95 В элемента LM199 (рис. 11.30) производства компании National подается через предусилитель типа LM32I в операционный усилитель типа LM308,

чтобы получить заменитель стандартного элемента, напряжение которого можно установить точно на значение 1,01 В. Перед регулировкой выходного напряжения смещение операционного усилителя должно устанавливаться на "0".

Двухполярный источник опорного напряжения с напряжениями +7 и -7 В

Приведенный источник опорного напряжения (рис. 11.31) разработан для использования в аналоговых устройствах, которые нуждаются в опорных напряжениях с обеими полярностями. Оба напряжения формируются с помощью интегральной микросхемы регулятора напряжения типа мА723 (UA723). Основной особенностью схемы является удержание напряжения на входе и выходе в динамическом диапазоне усилителя, который составляет от +2 до +9 В.

Это достигается смещением вверх выходного напряжения с помощью стабилитрона D1 и подачи напряжения погрешности на вход усилителя погрешности (вывод 2 микросхемы UA723) с помощью делителя на резисторах R1—R2. Изменение отношения резисторов R3 к R4 изменяет отрицательное значение опорного напряжения -VREF.

Источник 5-вольтового опорного напряжения при 15 В на входе

Схема (рис. 11.33) применяется как источник опорного напряжения для аналого-цифрового преобразователя, если необходимое выходное эталонное напряжение меньше, чем опорное напряжение используемого стабилитрона, что позволяет упростить схему.

Температурный дрейф напряжения стабилитрона вносит свою пропорциональную часть в температурный дрейф на выходе схемы, причем операционный усилитель привносит большую часть. Операционный усилитель не нужен, если предполагается, что схема может иметь высокое значение полного выходного сопротивления.

Источник опорного напряжения с выходным
напряжением 10,000 В со стабилитроном

Схема источника (рис. 11.34) позволяет получить стабильный ток для стабилитрона и регулируемое напряжение на выходе, обеспечивающее самонастраивающийся ток возбуждения из выходного напряжения.

Схема предназначена для промышленного использования (Analog Devices AD2700) и обладает низким значением температурного дрейфа напряжения, которое достигает 30 мкВ/°С.

Источник регулируемого опорного напряжения
с выходным напряжением 0—6,6 В И током 5 мА

Потенциометр R4 на входе повторителя напряжения, выполненного на операционном усилителе А2 (рис. 11.35), позволяет эталонному напряжению изменяться от "0" вплоть до верхнего значения рабочего напряжения стабилитрона. Надо учесть, что в схеме не может использоваться сдвоенный операционный усилитель,

поскольку вывод питания первого операционного усилителя должен быть заземлен, а на вывод питания второго операционного усилителя должно быть подано напряжение с отрицательного источника питания. При необходимости вместе с операционным усилителем А2 может применяться еще и дополнительный усилительный n-p-n-транзистор.

Источник опорного напряжения на ОУ
с милливольтным выходным напряжением.

Высокоэффективный измерительный операционный усилитель типа OP-05CJ производства компании Precision Monolithics, используемый в схеме (рис. 11.36), включен как повторитель напряжения. Выходное напряжение источника опорного напряжения устанавливается с помощью потенциометра,

подключенного к выводам операционного усилителя, которые предназначены для коррекции смещения нуля. Диапазон регулировки выходного опорного напряжения простирается от-3,5 до +3,5 мВ при значении длительного дрейфа напряжения равного 3,5 мкВ/месяц.

Источник опорного напряжения с выходным напряжением +8,2 В

Изменение выходного напряжения схемы (рис. 11.38) составляет 0,01 мВ/В при изменении входного напряжения от 10,3 до 22 В, а вот температурная стабильность схемы в диапазоне температур от -55 до 125 °С равна ±0,05 %.

В схеме предусмотрена внутренняя защита от короткого замыкания. Для ее построения можно использовать операционные усилители типа LM101, LM301А производства компании National или эквивалентные им.

Просмотров: 8107 | Добавил: Chinas | Рейтинг: 0.0/0