Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий первый и второй термопреобразователи,, выходы которых соединены встречнопоследовательно , вход первого термопреобразователя подключен к входным шинам, вход второго - к общей и выходной шинам, а его свободный выходной вывод - к общей шине, первый операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен свободным выходным выводом первого термопреобразователя, а выход через первый резистор - с входом эмиТтерного повторителя, выход которого соединен с выходной шиной, второй операционный усилитель, первый и второй диоды, соединенные согласнопоследовательно , точка соединения которых подключена к выходу второго операционного усилителя, второй резистор , отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, катод первого диода соединен с входом эмиттерного повторителя, анод второго диода с инвертирующим входом второго операционного усилителя и через второй резистор - с выходной шиной, а инвертирующий вход первого операционного усилителя и неинвертирующий вход второго операционного усилителя подключены к общей шине.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН

09) (И) 9 А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

nO AM ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3419186/18-21 (22) 08.04.82 (46) 23.09.84. Бюл. В 35 (72) Л.И.Волгин, А.В.Ефимов, А.И.Зарукин и Н.А.Бравин (71) Ульяновский политехнический институт (53) 621.3 16.722.1(088.8) (56) 1. Патент США Р 2857569, кл. 324-104, 1958.

2. Авторское свидетельство СССР

В 978296, кл. Н 02 М 7/04, 1981 (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий первый и второй термопреобразователи„ выходы которых соединены встречнопоследовательно, вход первого термопреобразователя подключен к входным шинам, вход второго - к общей и выходной шинам, а его свободный выходной вывод — к общей шине, первый операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен со свободным выходным выводом первого термопреобразователя, а вьмод через первый резистор — с входом эмиттерного повторителя, выход которого соединен с выходной шиной, второй операционный усилитель, первый и второй диоды, соединенные согласнопоследовательно, точка соединения которых подключена к выходу второго операционного усилителя, второй резистор, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, катод первого диода соединен с входом эмиттерного повторителя, анод второго диода— с инвертирующим входом второго опе1 рационного усилителя и через второй резистор — с выходной шиной, а инвертирующий вход первого операционного усилителя и неинвертирующий вход второго операционного усилителя

8 подключены к общей шине.

1114961

Изобретение относится к технике электроизмерений и может быть использовано в вольтметрах эффективньм напряжений.

Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий два термопреобразователя: входной и обратного преобразования, выходы которых соединены встречнопоследовательно и включены между входами операционного усилителя, к выходу которого подключен вход повторителя. напряжения и цепь защиты, а выход повторителя напряжения соединен с выходной шиной и входом 15 термопреобразователя обратного преобразования (1) .

Известный преобразователь имеет

20 недостаточно широкий динамический диапазон иэ-за возможности появления на его выходе отрицательного напряжения при малом уровне входного сигнала при этом отрицательная обУ

25 ратная связь через термопреобразователь обратного преобразования превращается в положительную и операционный усилитель насыщается,, вследствие чего преобразователь неработоспособен при малом уровне входного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий первый 35 и второй термопреобразователи, выходы которых соединены встречнопоследовательно, вход первого термопреобразователя подключен к входным шинам, вход второго — к общей 40 и выходной шинам, и его свободный входной вывод — к общей шине, первый операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен со свободным вьмодным выводом первого термо- 45 преобразователя, а выход — через первый резистор с входом эмиттерного повторителя, выход которого соединен с выходной шиной, второй операционный усилитель, неинвертирующий 50 вход которого соединен с выходной, а иивертирующий — через второй резистор с общей шиной, первый и второй диоды соединенные согласно-последовательно; точка соединения 55 которых подключена к выходу второго операционного усилителя, анод первого диода — к инвертирующему входу первого операционного усилителя и через третий резистор к общей, 1 шине, а катод второго диода — к инвертирующему входу второго операционного усилителя (2) .

Преобразователь содержит цепь защиты от инверсии выходного напряжения, состоящую из второго операционного усилителя, второго и третьего резисторов, первого и второго диодов. Однако и он имеет недостаточно широкий динамический диапазон, поскольку при малом уровне входного сигнала разность выходных напряжений термопреобразователей соизмерима с напряжением на третьем резисторе, обусловленная проникающим через него обратным током запертого первого диода, что резко снижает точность преобразования.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе .переменного напряжения в постоянное, содержащем первый и второй термопреобразователи, выходы которых соединены встречно-последовательно, вход первого термопреобразователя подключен к входным шинам, вход второго — к общей и выходной шинам, и его свободный выходной вывод — к общей шине, первый операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен со свободным выходным выводом первого термопреобразователя, а выход— через первый резистор с входом эмиттерного повторителя, выход которого соединен с выходной шиной, второй операционный усилитель, первый и второй диоды, соединенные согласнопоследовательно, точка соединения которых подключена к выходу второго операционного усилителя, второй резистор, катод первого диода соединен с входом эмиттерного повторителя, анод второго диода — с инвертирующим входом второго операционного усилителя и через второй резистор с выходной шиной, а инвертирующий вход первого операционного усилителя и неинвертирующий вход второго операционного усилителя подключены к общей шине.

На чертеже приведена электрическая схема преобравователя переменного напряжения в постоянное.

1114961

Преобразователь переменного напряжения в постоянное содержит первый

1 и второй 2 термопреобразователи, выходы которых соединены встречнопоследовательно, вход первого тер- 5 мопреобразователя 1 подключен к входным шинам, вход второго 2— к общей и выходной шинам, и его свободный выходной вывод — к общей шине, первый операционный усилитель 3, 10 неинвертирующий вход которого соединен со свободным выходным выводом первого термопреобразователя 1, а выход — через первый резистор 4 с входом эмиттерного повторителя 15

5, выход которого соединен с выходной шиной, второй операционный усилитель 6, первый 7 и второй 8 диоды, соединенные согласно-последовательно, точка соединения которых 20 подключена к выходу второго операционного усилителя 6, второй резистор 9. Катод первого диода 7 соединен с входом эмиттерного повторителя 5, анод второго диода 8 — с инвертирующим входом второго операционного усилителя 6, и через второй резистор 9 — с выходной шиной, 1а инвертирующий вход первого операционного усилителя 3 и неинверти- 30 рующий вход второго операционного ,усилителя 6 подключены к общей шине..

Преобразователь переменного напряжения в постоянное работает следующим образом.

Первый термопреобразователь 1 квадрирует входной сигнал и второй термопреобразователь 2 — выходное напряжение. Разность выходных сигналов термопреобразователей 1 и 2 усиливается первым операционным усилителем 3. Поскольку первый операционный усилитель 3 имеет большой коэффициент усиления, то разность между входными напряжениями термопреобраэователей 1 и 2 мала и в соответствии с алгоритмом взаимообразных: преобразований выходное напряжение преобразователя пропорционально эффективному значению входного сигнала. Эмиттерный повторитель 5 защищает второй термопреобразователь 2 от перегрузки. При появлении на выходной шине преобразователя напряжения отрицательной полярности на выходе второго операционного усилителя 6 появляется положительное напряжение, которое отпирает первый диод 7. Таким образом, замыкается цепь стопроцентной обратной связи, охватывающей эмиттерный повторитель, на входе которого поддерживается при этом нулевой уровень напряжения. Второй диод З,предотвращает насыщение второго операционного усилителя 6. При увеличении выходного напряжения первого операционного усилителя 3 на выходной шине преобразователя напря-, жение становится положительной по=.. пярности. При этом выходное напряжение второго операционного усилителя 6 инвертируется и первый диод 7 запирается, отключая цепь отрица:тельной обратной связи. Поскольку обратный ток запертого диода 7 не протекает в выходных цепях термопреобраэователей 1 и 2, то при работе с сигналами малого уровня повышается точность преобразования и, следовательно, расширяется динамический диапазон преобразователя.

1114961

Составитель А.Пучковский

Редактор В.Иванова Техред А.Ач Корректор Г.Решетник

Заказ 6763/31 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород» ул. Проектная, 4