Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения и контроля. Преобразователь содержит операционный усилитель 1, узел 2 детектирования, резисторы 3 и 5 масштабирующий и отрицательной обратной связи по постоянному напряжению и разделительные конденсаторы 4 и 8. Введение разделительного элемента 6 и резистора 7 уменьшает погрешности преобразования на нижних частотах. В описании представлено конкретное выполнение разделительного элемента 6. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с $ Убх 8 со О5 сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

159 4 С 01 R 19/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ йЕ+„

C е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3946596/24-21 (22) 23.08.85 (46) 15.06.87. Бюл. 1Ф 22 (72) О.И.Мяртенс, К.".И.Мяртенс и

Т.А.Пунгас (53) 621.314.7 (088.8) (56) Волгин Л.И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. M.: Сов.радио, 1977.

Шило В.Л. - Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре.

Изд. 2-е. М.: Сов.радио, 1977, с.186. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО.

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

ÄÄSUÄÄ 1317365 А1 (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения — повышение точности измерения и контроля. Преобразователь содержит операционный усилитель 1, узел

2 детектирования, резисторы 3 и 5 масштабируюший и отрицательной об ратной связи по постоянному напряжению и разделительные конденсаторы

4 и 8. Введение разделительного элемента 6 и резистора 7 уменьшает погрешности преобразования на нижних частотах. В описании представлено конкретное выполнение разделительного элемента 6. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1317365

f5

45

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения и контроля переменных электрических напряжений.

Целью изобретения является повышение точности путем уменьшения погрешности преобразования на нижних частотах.

На фиг. 1 изображена схема преобразователя переменного напряжения в постоянное; на фиг. 2-схема разделительного элемента.

Преобразователь переменного напряжения в постоянное (фиг.1) содержит операционный усилитель 1, узел

2 детектирования,масштабирующий резистор 3, разделительный конденсатор 4, резистор 5 отрицательной обратной связи по постоянному напряжению, разделительный элемент 6, третий дополнительный резистор 7 и разделительный конденсатор 8.

Разделительный элемент 6 (фиг.2) содержит выводы 9 и 10, диоды 11 и

12, дополнительные резисторы 13 и

14 и операционный усилитель 15.

Преобразователь работает следующим образом.

По переменному напряжению операционный усилитель 1 охвачен отрицательной обратной связью через узел 2 детектирования, благодаря чему переменное напряжение на первом выводе узла 2 детектирования, который подключен к одному выводу масштабирующего резистора 3, имеет относительно малое значение, и переменное напряжение на этом резисторе, а значит, и ток через него мало зависят от нелинейного падения напряжения на диодах и ток является почти пропорциональным входному напряжению. Этот ток почти полностью проходит через узел 2 детектирования, где происходит выпрямление переменного сигнала. Ток через конденсатор 8 является малым, так как резисторы 5 и 7 и операционный усилитель 1 имеют большое входное сопротивление. Режим операционного усилителя 1 по постоянному напряжению стабилизируется с помощью резистора

5 отрицательной обратной связи по постоянному напряжению.

На нижних частотах погрешность преобразования зависит от величины переменного напряжения на первом выводе узла 2 детектирования. Эта погрешность пропорциональна сумме переменных составляющих токов через резисторы 5 и 7, которые проходят через конденсатор 8. Составляющие токов являются противофазными, так как на один вывод резистора 7 поступает через разделительный элемент

6, который служит для предотвраще-ния попадания постоянного напряжения на вход преобразователя, входное напряжение, а на первом выводе резистора 5 действует выходное напряжение операционного усилителя 1, которое является противофаэным относительно входного напряжения. В качестве разделительного элемента 6 можно применять повторитель напряжения с малым входным током или разделительный конденсатор. С выбором величины сопротивления резистора 7 можно скомпенсировать линейную составляющую низкочастотной погрешности или полностью скомпенсировать эту погрешность при определенном значении входного напряжения.

Для компенсации низкочастотной погрешности во всем диапазоне входных напряжений разделительный элемент 6 может быть построен как показано на фиг.2. Сопротивления резисторов 3 и 13 целесообразно выбирать равными. Тогда переменные составляющие токов через узел 2 детектирования и через последовательную цепочку иэ встречно-параллельно включенных диодов 11 и 12 и резистора 14 разделительного элемента 6 будут рав-. ными. Равными будут и нелинейные падения напряжения на диодах в узле 2 детектирования и в разделительном элементе 6. Если узел 2 детектирования содержит диоды и последовательно включенные резисторы, то сумма сопротивлений резисторов 13 и 14 должна быть равной сопротивлению резисторов узла 2 детектирования. Тогда будут равны и линейные составляющие переменного напряжения на узле

2 детектирования и на втором выводе

10 разделительного элемента 6. Так как эти напряжения находятся в противофазе, то при равенстве сопротивлений резисторов 5 и 7 происходит компенсация погрешности во всем диапазоне входных напряжений.

Ф о р м у л а и з о б р.е т е н и я

1. Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий

1317365

Составитель В.Степанкин

Техред М.Ходанич

Корректор Т.Колб

Редактор A.Ëåæíèíà

Заказ 2418/40 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4 операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а инвертирующий через конденсатор-с первым выводом узла детектирования, который, в свою очередь, соединен через масштабирующий резистор с входом устройства, разделительный конденсатор, включенный между выходом операционного усилителя и вторым выводом узла детектирования,. резистор отрицательной обратной связи, первый вывод которо.го подключен к выходу операционного усилителя, а второй вывод соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения погрешности преобразования на нижних частотах рабочего диапазона, в него введены разделительный элемент и третий резистор, причем первый вывод разделительного элемента соединен с входом устройства, второй вывод- с первым выводом третьего резистора, а его второй вывод-с инвертирующим входом операционного усилителя.

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что разделительный элемент содержит операционный усилитель, неинвертирующий вход которого служит первым выводом разделительного элемента, а выход операционного усилителя-вторым выводом разделительного элемента, два встречно-параллельно включенных диода и два резистора, причем первый вывод резистора через встречно-параллельно включенные диоды подключен к выходу операционного усилителя, второй вывод первого резистора сое20 динен с инвертирующим входом операционного усилителя и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с общей шиной.