Джерела зразкового напруги, як правило, будують за параметричного принципом на основі стабілізаторів напруги та струму, таких як прецизійні стабілітрони, польові транзистори та ін. Для забезпечення температурної та тимчасової стабільності вихідного параметра необхідно, щоб через ці елементи протікав певний робочий струм. Необхідний режим встановлюють з допомогою баластних резисторів і стабілізації напруги струму.
Рис. 1
На рис. 1 зображена схема двополярного джерела зразкового напруги, заснованого на стабілізації статичного опору прецизійного кремнієвого стабілітрона VD1 (див. Машкинов Л. Б. Джерело опорних напруг. - Патент РФ №2251139, бюл. № 12, 2005). Пристрій охоплений негативним зворотним зв'язком через операційний підсилювач DA2. Змінним резистором R6 встановлюють необхідне значення вихідного плюсового щодо загального проводу напруги. Для того щоб мінусове вихідна напруга було одно плюсового (за абсолютним значенням) інвертується повторювач на ОУ DA1 повинен мати коефіцієнт передачі, строго дорівнює одиниці. Цього домагаються змінним резистором R2.
Оскільки операційні підсилювачі DA1, DA2 харчуються двополярної напругою, в момент включення пристрою стабілітрон VD1 може виявитися включеним в прямому - діодному - напрямку, і тоді полярність вихідної напруги плечей джерела зміниться на зворотну. Діод VD2, пропускаючи з виходу ОУ DA2 тільки позитивне напруга, усуває можливість зміни полярності.
Рис. 2
Як показали вимірювання, зразковий джерело має температурну та часову стабільність, практично відповідну характеристиками стабілітрона VD1. Із зазначеним на схемі вихідним двополярної напругою він був використаний для харчування десятирозрядних ЦАП і АЦП.
На рис. 2 показана схема працює аналогічно джерела зразкового напруги із застосуванням в якості зразкового елемента польового транзистора VT1. Відомо, що характеристика зазначеного на схемі транзистора при струмі стоку близько 200 мкА має термостабильную точку. Необхідне значення струму встановлюють підбором резистора R3. Стабільність вихідної напруги джерела виявилася майже такою ж, як у джерела на стабілітроні.
Навантажувальна здатність обох джерел не перевищує 20 мА.
Подібні пристрої можуть знайти застосування в лабораторній практиці. Використання більш досконалої елементної бази (прецизійних стабілітронів, ОУ з меншим дрейфом нульової напруги і великим коефіцієнтом підсилення) дозволить поліпшити параметри описаних джерел.
Автор: Л. Машкинов, р. Черноголовка Московської обл.; Публікація: www.radioradar.net