Линейный преобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное

 

ЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЕЙСТВУВДЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержаний формирователь модуля, первый усилитель , вход которого подключен к выходу формирователя модуля и коллектору первого транзистора, а выход к эмиттерам второго и третьего транзисторов , база второго транзистора соединена с его код1лектором и эмиттером первого транзистора, база которого подключена к-общей шине, второй усилитель, выход которого соединен с выходной шиной и через параллельно включенные первьм резистор и конденсатор - с его входом третий усилитель, вход которого через второй резистор соединен с выходной шиной, а выход - с базой третьего транзистора, четвертый транзистор, эмиттер которого соединен с выходом третьего усилителя, коллектор с входом третьего усилителя, а база с общей шиной, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнитель (Л но введен пятый транзистор, эмиттер которого соединен с коллектором третьего транзистора, коллектор со входом второго усилителя, а база - с общей шиной. сд со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19} (11}

4y1} С 01 R 19/02

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3609215/24-21 (22) 21 . 06. 83 (46) 15.02.85. Бюл. ¹ 6 (72) Г.Н. Поляков (71) Ждановский металлургический институт (53) 621. 3 17. 72(088.8) (56) 1. Волгин Л.И. Измерительные

:преобразователи переменного напря-!! жения в постоянное. M., Советское радио", 1977, с. 131, рис. 3.20а.

2. Там же, с. 130, рис. 3.19 (прототип). (54)(57) ЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий формирователь модуля, первый усилитель, вход которого подключен к выходу формирователя модуля и коллектору первого транзистора, а выход— к эмиттерам второго и третьего транзисторов, база второго транзистора соединена с его коллектором и эмиттером первого транзистора, база которого подключена к общей шине, второй усилитель, выход которого соединен с выходной шиной и через

I\ параллельно включенные первый резистор и конденсатор — с его входом, третий усилитель, вход которого через второй резистор соединен с выходной шиной, а выход — с базой третьего транзистора, четвертый транзис-.ор, эмиттер которого соединен с выходом третьего усилителя, коллектор с входом третьего усилителя, а база с общей шиной, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введен пятый транзистор, эмиттер которого соединен с коллектором третьего транзистора, коллектор— со входом второго усилителя, а база — с общей шиной.

1140053 2

Цель изобретения — повышение ! точности.

Поставленная цель достигается тем, что в линейный преобразователь

I действующего значения переменного напряжения в постоянное, содержащий формирователь модуля, первый усилитель, вход которого подключен к . выходу формирователя модуля и коллектору первого транзистора, а выход — к эмиттерам второго и третьего транзисторов, база второго транзистора соединена с его коллектором и эмиттером первого транзистора, ба- . за которого подключена к общей шине, второй усилитель, выход которого

1 соединен с выходной шиной и через

l параллельно включенные первый резистор и конденсатор — с его входом, третий усилитель, вход которого через второй резистор соединен с выходной шиной, а выход — с базой третьего транзистора, четвертый транзистор, эмиттер которого соединен с выходом третьего усилителя, коллектор — с входом третьего усилителя, а база — с общей шиной, дополнительно введен пятый транзистор, эмиттер которого соединен с коллектором третьего транзистора, коллектор — со входом второго усилителя, а база — с общей шиной.

Изобретение относится к измерительной техиике и может быть использовано в вольтметрах действующего значения переменного напряжения. 5

Известен измерительный преобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное, содержащий входной термопреобразователь обратной связи, термопары 10 которых соединены дифференциально и подключены к входу усилителя, выход которого подключен к выходной шине и через звено обратной связи к нагревателю термопреобразователя 15 обратной связи (1).

Однако известный измерительный преобразователь имеет ограниченный срок службы и значительное собственное потребление мощности, что свя- 20 зано с использованием термопреобразо. вателей.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является линеййый преобразователь действующего значения переменного напряжения и постоянное содержащий формирователь модуля, первый усилитель, вход которого подключен к выходу формирователя модуля и коллектору первого транзистора, а выход — к эмиттерам второго и третьего транзисторов, база второго транзистора соединена с его коллектором и эмиттером первого транзистора, база Ç5 которого подключена к общей шине, второй усилитель, выход которого соединен с выходной шиной и через параллельно включенные первый резистор и конденсатор с его входом, 40 тр етий усилит ель, вход которого ч ерез второй резистор соединен с выходной шиной, а выход — с базой третьего транзистора, четвертый транзистор, эмиттер которого соединен с вы- 45 ходом третьего усилителя, коллектор с входом третьего усилителя, а коллектор третьего транзистора соединен с входом второго усилителя t2j .

Недостатком прототипа является сравнительно низкая точность преобразования, поскольку третий транзистор работает в линейном режиме, тогда как режим работы остальных трайзисторов близок к режиму насыще- 55 ния, что приводит к погрешностям выполнения взаимообратных операций— логарифмирования и потенПиирования.

На чертеже приведена электрическая схема линейного преобразователя действующего значения переменного . напряжения в постоянное.

Линейный преобразователь действующего значения переменного напряжения в постоянное содержит формирователь 1 модуля, первый усилитель 2, вход которого подключен к выходу формирователя 1 модуля и коллектору первого транзистора 3, а выход — к эмиттерам второго 4 и третьего 5 транзисторов, база второго транзистора 4 соединена с его коллектором и эмиттером первого а транзистора 3, база которого подключена к общей шине, второй усилитель 6, выход которого соединен с выходной шиной и через параллельно соединенные первый резистор 7 и конденсатор 8 — с его входом, третий усилитель 9, вход которого через второй резистор 10 соединен с выходной шиной, а выход — с базой третьего транзистора 5, четвертый транзистор 11, эмиттер которого сое-, 114U

Составитель А.Пучковский

Техред А.Кикемезей

Редактор Т.Колб

Корректор О.Билак

Заказ 257/34

Тираж 748 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 динен с выходом третьего усилителя 9, коллектор — с входом третьего усилителя 9, а база — с общей шиной. В линейный преобразователь дополнительно введен пятый транзистор 12, эмиттер которого соединен с коллектором третьего транзистора 5, коллектор †. со входом второго усилителя 6, а база — с общей шиной.

Линейный преобразователь дейст- 1О вующего значения переменного напряжения в постоянное работает следую— щим образом.

Входной сигнал преобразователя поступает на вход формирователя 15

1 модуля, затем модуль входного сигнала логарифмируется усилителем 2, охваченнь.м обратной связью через транзисторы 3 и 4. Напряжение на эмиттере транзистора 4 пропорцио нально удвоенному логарифму модуля входного сигнала. Выходной сигнал преобразователя поступает через резистор 10 на вход усилителя 9, охваченного обратной связью через транзистор 11. На эмиттере транзистора 11 напряжение пропорционально логарифму выходного напряжения. Напряжение на переходе база — эмиттер транзистора 5 становится равным разности выходных напряжений логарифмических преобразователей на усилителях 2 и 9, а коллекторный ток транзистора 5 пропорционален потенциированному значению указанной раз35 ности напряжений. Транзистор 12, включенный по схеме с общей базой, снижает коллекторное напряжение транзистора 5 до уровня, примерно равного напряжению на его базе.

При этом режимы транзисторов 3, 4

О53 4 и 11, обеспечивающих логарифмирование модуля входного сигнала и выходного напряжения, и транзистора

5 по постоянному току становятся практически одинаковыми, что и сни,жает погрешность преобразования .

Входное сопротивление потенциирующего преобразователя на транзисторах 5 и 12 остается достаточно высоким.

-После потенциирования сигнал усиливается и фильтруется усилителем б,с интегрирующей цепью обратной связи — резистором 7 и конденсатором 8. В результате в преобразователе реализуется алгоритм преобразования входного сигнала в постоянное напряжение по уровню действующего значения:. где Ц ц — выходное напряжение преобразователя," (1 „lt) — входное напряжение преобразователя, Т вЂ” период усреднения.

Соединение транзистора 5 с входом усилителя 6 через дополнительно введенный транзистор 12, включенный по схеме с общей базой, позволяет установить одинаковые режимы по постоянному току у транзисторов логарифмирующих и потенциирующего преобразователей, что обеспечивает повышение точности не менее, чем . .в 2 раза. Экспериментальные данные подтверждают возможность получения класса точности преобразователя, равного 0,25 против 0,5 у прототипа.

Кроме того, вдвЬе расширяется динамический диапазон.