Фазочувствительный выпрямитель

 

ФАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ по авт.св. № 966851, о тли чающийся тем, что, с целью повышения точности, между выходом источника входного сигнала и сигналь- . ным входом первого ключа введены дополнительные последовательно соединенные первый резистор, первый ключ, второй и третий резисторы, второй ключ, операционный усилитель с емкостной цепью отрицательной обратной . связи, выход которого через четвертый резистор подключен к сигнальному входу первого дополнительного ключа, и пятый резистор, при этом сигнальный вход первого дополнительного ключа через два дополнительных встречно-параллельно соединенных диода подключен к общей шине, точка соединения второго и третьего дополнительных резисторов через дополнительный конденсатор подсоединена к общей шине, а управляющий входы первого и второго дополнительных ключей соединены соответственно с прямым и инверсным выходами введенного счетного триггера, (Л |ВХод которого подсоединен к выходу источника опорного сигнала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ЮЗ

РЕСПУБЛИН

0% (И) I

4 (51 0 0 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ (61) 966851 (21) 3506464/24-09 (22) 22.10.82 (46) 23.01.85.,Бюл.й 3 (72) А.Н.Шаров (53) 621. 376. 23 (088. 8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 966851, кл. Н 03 0 3/02, 27.10.80 (прототип). (54) (57) ФАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫИ ВЫПРЯМИТЕЛЬ по авт.св. Ф 966851, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, между выходом источника входного сигнала и сигнальI ным входом первого ключа введены дополнительные последовательно соединенные первый резистор, первый ключ, второй и третий резисторы, второй ключ, операционный усилитель с емкостной цепью отрицательной обратной связи, выход которого через четвертый резистор подключен к сигнальному входу первого дополнительного ключа, и пятый резистор, при этом сигнальный вход первого дополнительного ключа через два дополнительных встречно-параллельно соединенных диода подключен к общей шине, точка соединения второго и третьего дополнительных резисторов через дополнительный конденсатор подсоединена к общей шине, а управляющие входы первого и второго дополнительных ключей соединены соответственно с прямым и инверсным вы- Е ходами введенного счетного триггера, вход которого подсоединен к выходу источника опорного сигнала.

1136302

Изобретение относится к радио— электронной технике и может быть использовано при проектировании систем автоматического регулирования.

По основному авт.св. М 966851 известен фазочувствительный выпрямитель, содержащий операционный усилитель с емкостной цепью отрицательной обратной связи, первый ключ, сигнальный вход которого через дна встречно-параллельно соединенных диода подключен к общей тине и через резистор соединен с источником входного .сигнала, а упранляющий вход подключен к источнику опорного сигнала, и резистор обратной связи, включенный между выходом операционно. го усилителя и сигнальным входом первого ключа, между выходом первого ключа и входом операционного gp усилителя включены дна дополнитель-" ных резистора, точка соединения которых через конденсатор подключена к общей шине, и второй ключ, управляющий вход которого подключен нику опорного сигнала через иннер-. тор (11 .

Однако известное устройство не обеспечивает точности фазочунстнительного измерения среднего значения пе- З< ременного напряжения при наличии во входном сигнале постоянной составляющей.

Цель изобретения — повышение точ— ности измерения. 35

Цель достигается тем, что н фазочувствительном выпрямителе, содержа- щем операционный усилитель с емкостной цепью отрицательной обратной связи, первый ключ, сигнальный вход которого через дна встречно-параллельно соединенных диода подключен к общей шине и через резистор соединен с источником входного сигнала, а управляющий вход подключен к ис- 45 точнику опорного сигнала, и резистор обратной связи, включенный между выходом операционного усилителя и сигнальным входом первого ключа, между выходом первого ключа и входом операционного усилителя включены два дополнительных резистора, точка соединения которых через конденсатор. подключена к общей шине, и второй ключ, упранляющий вход которого под- 55 ключен к источнику опорного сигнала через иннертор, между выходом источника входного сигнала и сигнальным входом первого ключа введены дополнительные последовательно соединенные первый резистор, первый ключ, второй и третий резисторы, второй ключ, операционный усилитель с емкостной цепью отрицательной обратной связи, выход которого через четвертый резистор подключен к сигнальному входу первого дополнительного ключа, и пятый резистор, при этом сигнальный вход первого дополнительного ключа через два дополнительных встречно-параллельно соединенных диода подключен к общей шине, точка соединения второго и третьего дополнительных резисторов через дополнительный конденсатор подсоединена к общей шине, а управляющие входы первого и второго дополнительных клю" чей соединены соответственно с прямым и инверсным выходами ннеденнЬго счетного триггера, вход которого подсоединен к выходу источника опорного сигнала.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства

Фазочувствительный выпрямитель содержит операционный усилитель 1, конденсатор 2 емкостной цепи отрицательной обратной связи, резистор 3, резистор 4 обратной связи, дна встречно-параллельно соединенных диода 5, первый 6 и второй 7 ключи, дна резистора 8 и 9, конденсатор 10, резистор 11, источник 12 опорного сигнала, инвертор 13, дополнительные последовательно соединенные первый резистор 14, первый ключ 15, второй

16 и третий 17 резисторы, второй ключ 18, операционный усилитель 19, конденсатор 20 емкостной цепи отрицательной обратной связи, четвертый дополнительный резистор 21, резистор

22, дна встречно-параллельно соединенных диода 23, дополнительный конденсатор 24, счетный триггер 25 и резисторов 26.

Устройство работает следующим образом.

Благодаря иннертору 13 ключи 6 и

7 работают в противофазе. Предположим, что в отрицательную полуволну напряжения сети опорное напряжение /,„отрицательно и это соответствует замкнутому состоянию ключа 6 и разомкнутому состоянию ключа 7. Длительность импульса Ч „ выбрана равной

1136302

Технико †экономическ эффектив25 ность предлагаемого устройства по сравнению с известным состоит в повышении точности измерения переменной составляющей входнОго сигнала (лучше 0,1X) в условиях высокого уровня постоянной составляющей (до lOOX), 30 а также в получении независимого измерения постоянной и переменной составляющих входного сигнала при сохранении высокого быстродействия и малого уровня пульсаций выходного сигнала.

Составитель В.Цветков

Редактор И.Николайчук Техред А.Ач Корректор C.×åðíè

Заказ 10301/44 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 половине периода напряжения Ч,хотя в общем случае источник 12 опорного сигнала формирует импульсы, не равные половине периода.

При разомкнутом ключе 7 напряжение на выходе операционного усилителя 1 не изменяется. На конденсаторе

10 выделяется разность между средним значением напряжения от источника входного сигнала во время от- 10

ВХ рицательной полуволны через резистор

3 и постоянным напряжением с выхода операционного усилителя 1 через резис. тор 4. Причем в установившемся режиме (амплитУДа вхоДного сигнала Ч х 15 постоянна и закончился переходной процесс) в конце интервала замыкания ключа 6 на конденсаторе IO устанавливается напряжение Vt,равное нулю. 20

В положительном полупериоде i, V ключ 6 разомкнут, ключ 7 замкнут, но выходное напряжение 1,хне изменяется так юак иа вход операционного усилите ля 1 подается резистор 8 и ключ 7 напряжение V, равное нулю.

Таким образом, на выходе устройст. ва в установившемся режиме напряжение У постоянно и пульсации отсутаых ствуют. Ключи 15 и 18 замыкаются в рротивофазе с частотой в два раза ниже частоты переменной составляющей входного сигнала, поэтому переменная составляющая входного сигнала не оказывает влияния на значение напряжения на конденсаторе 24 на момент размыкания ключа 18. При разом. кнутых ключах 6 и 15 ключи 7 и 18 замкнуты, на вход операционных уси- х лителей 1 1х 19 через резисторы 8 и

17 соответственно подаются напряжения, равные нулю. Так что в установившемся режиме выходное напряжение не зависит от уровня постоянной составляющей входного сигнала и про- порционально только амплитуде переменной составляющей входного сигнала.

В переходном процессе напряжения на конденсаторах 10 и 24 на момент размыкания ключей 6 и 15 и замыкания ключей 7 и 18 интегрируются с

Р постоянными времени Т= R8- С2 и Т=

=R17 С20, что приводит к изменению выходного сигнала в переходном процессе. Знак выходного сигнала определяется фазой переменной составляющей относительно опорного сигнала.