Унифицирующее устройство выходного сигнала ИПАМ

Выходные сигналы всех ИП, должны удовлетворять требованиям ГОСТа, т.е. должны быть унифицированы. Для ИП, выходным информативным параметром которых служит среднее значение напряжения или тока, применяются в основном следующие унифицированные сигналы: напряжение ±10 В при нагрузке 2 кОм, ток ±5мА при нагрузке 0-2 кОм и ток ±1мА при нагрузке 0-10 кОм. Однако от ИП, используемых в энергетике, и частности для ИПАМ, часто требуется большая нагрузочная способность. Преобразователи с выходом по напряжению должны допускать уменьшение сопротивления нагрузки до 1-0,5 кОм, преобразователи с токовым выходом 5 мА должны допускать увеличение сопротивления нагрузки до2,5-3 кОм.

Для унификации выходных сигналов ИПАМ применяются выходные унифицирующие усилители (УУ), которые строятся на ОУ. В ранних выпусках ИПАМ, например Е728, первых выпусках Е748, унифицирующие усилители строились на дискретных элементах. В настоящее время УУ всех выпускаемых ИПАМ (Е748, Е 829, Ф 5139, ИПАМ-301) строятся на основе интегральных ОУ.

Выходной сигнал ИПАМ с выходом по напряжению унифицируется с помощью инвертирующего усилителя или неинвертирующего усилителя.Применение первого предпочтительнее, так на нем проще осуществить суммирование выходных сигналов множителей ИПАМ, однако инвертирующий усилитель нагружает множители. Неинвертирующий усилитель целесообразно использовать, если МУ ИПАМ имеют высокое выходное сопротивление, но в этом случае затруднено суммирование их выходных сигналов. Коэффициент усиления УУ выбирают из условия обеспечения выходного напряжения равным нормирующему значению сигнала ГОСТ при номинальных входных сигналах ИПАМ. Если нагрузочная способность ОУ (5 мА) оказывается недостаточной, применяют умножающие каскады на основе эмиттерных повторителей.

В большинстве случаев в ИПАМ требуется получение унифицированного токового сигнала преимущественно с выходным током 5 мА.

Для получения унифицированного токового сигнала используются преобразователи напряжение-ток (ПНТ). Простейшим ПНТ может служить инвертирующий усилитель на ОУ, если считать, что цепь обратной связи ОУ является выходной цепью ПНТ, а резистор - нагрузочным резистором. Действительно, ток в цепи обрати связи ОУ не зависит от сопротивления цепи обратной связи и определяется только входным током, равным . Эта схема позволяет легко суммировать входные сигналы, ток нагрузки в этом случае

, | (3.1)

но имеет низкий коэффициент усиления по току, равный 1. Для увеличения последнего применяют схему рис. 3.16. Здесь нагрузка включена между выходом ОУ, и средней точкой делителя, образованного резисторами , . Ток нагрузки для этой схемы определяется выражением