Преобразователь выпрямленного значения напряжения

 

Изобретение относится к области электроизмерительной и вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет формирования выпрямленного значения разности двух напряжений. Преобразователь содержит операционные усилители 1-4, диоды 5-8, резне-,, торы 9-15, Преобразователь обеспечивает преобразование разности двух входных напряжений, поступающих на неинвертирующие входы операционных усилителей 1 и 3, в ее абсолютное значение и имеет высокое входное сопротивление по обоим входам. 1 ил.

,.SU„, 1644043 А 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 R 19/22 G 06 Г 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1478137 (21) 4663973/24 (22) 21.03,89 (46) 23.04.91. Бюл. Р 15 (72) А.В..Ермакович (53) .621.317,7{088.8)

{56) Авторское свидетельство СССР

Р 1478137, кл, С 01 R 19/22, 1987. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЫПРЯМЛЕННОГО

ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области электроизмерительной и вычислитель2 ной технике. Цель изобретения — рас» ширение функциональных возможностей за счет формирования выпрямленного значения разности двух напряжений, Преобразователь содержит операционные усилители 1-4, диоды 5-8, резис-, торы 9-15, Преобразователь обеспечивает преобразование разности двух входных напряжений, поступающих на неинвертирующие входы операционных усилителей 1 и 3, в ее абсолютное значение и имеет высокое входное сопротивление по обоим входам. 1 ил.

1644043

R1+R2+R7

U3 =U1 (-) К7 (1)

35 где Ri, R2, R7 — сопротивления первого 9, второго 10 и седьмого 15 резисторов.

При этом операционный усилитель

2 оказывается охваченным через диод

7 и операционный усилитель 3 100%-ной отрицательной обратной связью.

Выходное напряжение Увы„ на выходе 18 определяется выражением

R1+R2+R7

U1(— — — — ) -02.R7

=U2" "— — — — — — — R5

И (-) К4

Ф (2)

50 где R4 К5 — сопротивления четвертого

12, пятого 13 резисторов.

При условии подачи входных напряжений 01 U2 операционный усилитель 1 оказывается охваченным через диод 5

100%-ной обратной связью, операционный усилитель 3 работает как неинвер- тирующий усилитель с коэффициентом I(:, Изобретение относится к электроизмерительной и вычислительной технике и является усовершенствованием изобретения по авт, св. 9 1478137.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей -преобразователя за счет формирования выпрямленного значения разности двух напряжений, 10

На чертеже представлена схема преобразователя.

Преобразователь выпрямленного значения напряжения содержит первый, второй TpeTHH H четвертый операционные усилители 1-4, первый, второй, третий, четвертый диоды 5-8, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой резисторы 9-15, первый и второй входы 16 и 17 преобразователя, выходы 18 и 19 преобразователя, общую шину 20, Преобразователь работает следующим образом.

При подаче на вход 16 напряжения

U1 а на вход 17 напряжения U2, при условии U1 T U2, операционный усилитель 1 оказывается охваченным отрицательной обратной связью через диод

6 и резисторы 9, 10, 15 так, что напряжение UÇ в точке соединения резистора 12 с катодами диодов.б и 8 определяется выражением

КЗ+Кб

К=

R6 (3) R3+R6

Ui-132(— — -)

U3 2 R3+R6

R2 (4) и"

R1 ю

Выходное напряжение 0вь,,> на выходе 18 определяется в этом случае как

U»ÄiÄ =U2R3+R6

U1-U2 (— — — ) U2(КЗ+Кб) Кб R2 и

Кб . К1

R5, (5) После преобразования выражений (2) и (5) получим

R4+R5 R5 R1+R2+R7 ив ° - -U2 (— — -) -U1 — —.— — — (6) ы>(-) К4 R4 К7 при U1 r U2

К2К5 R2R5 и Пвы»() =61 (+1 R1R4 R1R4

-U2 — — +U2 (1R3R5 R3R2R5

К4К6 R1R4R6 (7) при 01 < П2.

Для получения зависимости выходного напряжения U » устройства как функции модуля разности двух напряжений из выражений (6) и (7).могут быть выведены следующие условия: из (б) следует

R4+R5 R5 R1+R2+R7

К4 R4 R7 из (7) 1 К- К5 R3R2R5 О. + R1R4 пР К4К6 R1R4R6

R4R6 R1+R2 или при

К5КЗ К1 (9) где Хс 1 - коэффициент преобразования устройства при П1 Ъ У2;

К +1 - коэффициент преобразования устройства при 011 У2 где RÇ, Кб — сопротивления третьего

11 и шестого 14 резисторов.

Напряжение УЗ(+) в точке соединения катодов второго 6 и четвертого 8 диодов и резистора 12 определяется с учетом (3) выражением

44043 ровано напряжение, соответствующее выпрямленному значению напряжения U1.

R2 R4+R5

R1 R5

R2 R1+R2+R7

R1 R7

Кб К 1+22

R3 R2-К1 где К=К<) =К1, Очевидно, что для К=2

Составитель И.Шелипова

Редактор С.Патрушева Техред Л.Олийнык Корректор М.Самборская

Заказ 1237 Тираж 425 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101

5 16

Анализируя выражения (8), (9), учитывая, что К< )=К, можно вывести следующие соотношения для определения величин сопротивлений резисторов обратных связей;

R4+R5 R2R5

R4 .R1R4

К4=Р5=К;

R1=R; R2=2R;

К7=3К1

R6=3R;

КЗ=К; функция преобразования устройства имеет вид Увы = -K(U1-U2).

Изменение полярности включения диодов обеспечивает получение выходного напряжения преобразователя с противоположным знаком.

При соответствующем выборе параметров преобразователя и U2=0 его работа аналогична работе прототипа, т.е, на выходе 19 может быть сформиФормула изобретения

Преобразователь выпрямленного значения напряжения по авт.св. 11 1478 137, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования выпрямленного значения разности двух напряжений, он дополнительно содержит четвертый операционный усилитель и резисторы с четвертого по седьмой, причем инвертирующий вход четвертого операционного усилителя через четвертый резистор соединен с общим выводом второго и четвертого диодов и

20 через пятый резистор с выходом четвертого операционного усилителя, являющимся выходом выпрямленного значения разности двух напряжений преобразователя, неинвертирующий вход чет25 вертого операционного усилителя соеди-. нен с инвертирующим входом третьего операционного усилителя и через шестой резистор с общей шиной преобразователя, соединенной через седьмой резистор с инвертирующим входом первого операционного усилителя, неинвертирующий вход третьего операционного усилителя. является вторым входом преобразователя.