Линейный преобразователь среднеквадратических значений напряжения
Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель - упрощение преобразователя. Линейный преобразователь среднеквадратических значений напряжения содержит квадраторы , вьшолненные на полевых транзисторах 1-4, входную шину, резисторы 5 и 9, усилитель 6 постоянного тока, конденсатор 7 и ограничитель 8 полярности. Цель достигается за счет введения новых электрических связей. В описании изобретения описана раВота устройства и приведены математические зависимости измеряемых величин. Изобретение предназначено для преобразования, постоянного или переменного напряжения, а также его суммы в постоянное напряжение по уровню среднеквадратического значения с высокой точностью (Л при минимальных аппаратурных затратах . 1 ил. vj ел со о о
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
И
РЕСПУБЛИК
„,Я0„„12753
А1 (59 4 G 01 R 19/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTI44 (21) 3939327/24-21 (22) 07.08.85 (46) 07.12.86. Бюл. У 45 (71) Киевское производственное объе динение "Веда" (72) А.Г. Струнин, А.Н. Соловей и Г,А. Назарчук (53) 621.317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 107984, кл. G 01 R 19/02, 1956.
Авторское свидетельство СССР
Р 945815, кл. G 01 R 19/02, 1981. (54) ЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКИХ ЗНАЧЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике, Цель — упрощение преобразователя. Линейный преоб1йьзователь среднеквадратических значений напряжения содержит квадраторы, выполненные на полевых транзисторах 1 -4, входную шину, резисторы 5 и 9, усилитель 6 постоянного тока, конденсатор 7 и ограничитель
8 полярности. Цель достигается за счет введения новых электрических связей. В опнсании изобретения описана работа устройства и приведены математические зависимости измеряемых величин. Изобретение преднаэна" чено для преобразования. постоянного или переменного напряжения, а также его суммы в постоянное напряжение по уровню среднеквадратического значения с высокой точностью при минимальных аппаратурных затратах. 1 ил.
4
12753
Изобретение относится к электроиэмерительной технике и предназначено для преобразования постоянного или переменного напряжения, а также
его суммы в постоянное напряжение по уровню среднеквадратического значения с высокой точностью при минимальных аппаратурных затратах.
Цель изобретения — упрощение преобразователя за счет исключения 10 второго операционного усилителя без ухудшения метрологических характеристик.
На чертеже представлена блок-схема преобразователя среднеквадратичес- 15 ких значений напряжения.
Преобразователь содержит четыре квадратора, выполненных на полевых транзисторах 1-4, истоки которых соединены с затворами. Исток первого по,20 левого транзистора 1 и сток второго
2 соединены с входной шиной, исток третьего полевого транзистора 3 и сток первого 1 соединены с одним выводом первого резистора 5 и с инвертирующим входом усилителя 6 постоян ного тока, причем к инвертнрующему входу усилителя 6 подключен также первый вывод конденсатора 7,,а второй вывод — к его выходу, выход уси- 30 лителя постоянного тока 6 соединен через ограничитель 8 полярности с выходной шиной, стоком третьего поле. ного транзистора 3 и с истоком четвертого полевого транзистора 4, сток о которого соединен с истоком второго полевого транзистора 2, одним выводом второго резистора 9 и неинвертирую- щим входом усилителя 6 постоянного тока, а вторые выводы резисторов 5 40 и 9 соединены с общей шиной.
Преобразователь работает следующим образом. о. и Ь вЂ” константы, связанные с параметрами полевых транзисторов
С вЂ” проводимостью канала и Uо so напряжением отсечки i-го полевого транзистора (;=-G; Ъ = G. /2Ы . ).
Тогда выходное напряжение преобразователя с учетом усреднения благодаря конденсатору 7 равно
Вых о 4) 8 1 3 бj 6) „
rye К вЂ” коэффициент передачи разомкнутого усилителя 6 постоянного тока; оо,„ - среднее значение напряжения.
Подставим в последнее уравнение выражения токов I . — I с учетом л того, что R =R„=R; К ; U, =U< а также учитывая идентичность параметров полевых транзисторов, выполненных на одной подложке по одной технологии и Работающих в одинаковых режимах т.е. что а. =а =а =а =а и
° а
b,=b =b =b =b., получим
4 > б
Отсюда следует, что — вы — Т1
/1-газо о 30
Так как G есть отношение тока нао сыщения У к напряжению У отсечк н транзистора (6 =-2I /П, Р > 10 то величина RG /U больше единицы. о
Учитывая, что коэффициент передачи
К разомкнутого усилителя 6 посто6
% янного тока более 10, можно счи2 2 тать, что U„ — Пьь,„= 0 с погрешностью, не превышающей 0,0017. Тогда выходное напряжение преобразователя UÜS,õ= TU„ = Ueê ъ Равно сРеднеквадратическому значению П „ входного напряжения U ч.
На вход преобразователя поступает измеряемое напряжение U< и при этом токи в полевых транзисторах определяются следующей системой уравнений
Х, (U„-Ц, )а, -(U„-q ) ь;
I . (U„Ъ4,+(U„U„) 2; где 11 - выходное напряжение преобSbe разователя;
U,è 0 — мгновенные значения напря жений на резисторах 5 и 9 соответственно;
Формула изобретения
Линейный преобразователь среднеквадратических значений напряжения, содержащий четыре квадратора, выполненных на полевых транзисторах, исто>0 ки которых соединены с затворами, исток первого полевого транзистора и сток второго соединены с входной шиной, исток четвертого и сток третьего — с выходной шиной и с выходом
$$ усилителя постоянного тока через ограничитель полярности, исток третьего полевого транзистора и сток первого соединены с одним выводом перСоставитель И. Мостовый
Техред В.Кадар
Корректор С. Шекмар
Редактор А. Козориз
Заказ 6554/34
Тираж 728
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1275303 4 вого резистора и с инвертирующим вхо- го резистора, î w л и ч а ю шийся дом усилителя постоянного тока, при- тем, что, с целью упрощения преобрачем к инвертирующему входу усипителя зователя, исток второго полевого постоянного тока подключен также пер- транзистора и сток четвертого соедивый вывод конденсатора, второй вы- иены с неинвертирующим входом усиливод — к его выходу, а исток второго - теля постоянного тока, а вторые вывополевого транзистора и сток четвер- ды первого и второго резисторов подтого соединены с одним выводом второ- ключены к общей шине.
