Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение етносится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для точного преобразования переменного напряжения в постоянное и вычисления модуля входного сигнала. Цель изобретения - повышение точности преобразования - достигается применением токового блока инверсии. Преобразователь содержит первый и второй усилители, резисторы, транзисторы, конденсатор, шину. Блок инверсии содержит вход 15, выход 16, усилитель 17, резистор 18, транзисторы 19 и 20, источник 21 смещающего сигнала. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) s G 01 R 19/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4655747/21 (22) 27.02.89 (46) 30.05.91. Бюл, hh 20 (71) Томский политехнический институт им.C.M. Кирова (72) В.В.Самокиш и П.Н.Тиссен (53) 621.317.7 (088.8) (56) Волгин Л.и. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное,М.: Сов. радио, 1977, с. 63, рис. 2,26.

Авторское свидетельство СССР

М 1275302, кл. G 01 R 19/22, 04.07,85. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

» Ы 1б52932 А1 (57) Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для точного преобразования переменного напряжения в постоянное и вычисления модуля входного сигнала. Цель изобретения — повышение точности преобразования — достигается применением токового блока инверсии.

Преобразователь содержит первый и второй усилители, резисторы, транзисторы, конденсатор, шину . Блок инверсии содержит вход 15, выход 16, усилитель 17, резистор 18, транзисторы 19 и 20, источник 21 смещающего сигнала. 2 з.п.ф-лы, 3 ил, Изобретение относится к измеритель«,пй и вычислительной технике и предназ« ачено для точного преобразования переменного напряжения в постоянное .и вычисления модуля входного сигнала.

Целью изобретения является повыше« ие точности преобразования устройства

««утем уменьшения влияния напряжений г, мещений используемых усилителей и уст а««е««ия погрешности от обратных токов

« ы и рямля «ощих элементов, На фиг. 1 приведена функциональная хема преобразователя; на фиг, 2 — функци «наль««ая схема токового блока инверсии; на фиг, 3 — при««щипиаг«ь«чая схема источника смеща«ощего напряжения.

Преобразователь переменного напряжения в постоя««ное содержит первый 1 и

Ьторой 2 усилители, токовый блек 3, инверсии, первый 1 и второй 5 масштабные резисторы, первый 6, второй 7, третий 8 и четвертый 9 транзисторы, токоограничите 1ьный резистор 10, усредняющий конденса;ор 11, шину 12 нулевого потенциала, вход 13 и выход 14 преобразователя, а так«же вход 15 и выход 16 токового блока 3 инверсии.

Токовь«й блок инверсии {фиг.2) содерж«н вход 15 «выход 16, третий усилитель

1«7, второй токоограничительный резистор

18, пятый 19 и шестой 20 транзисторы и источник ?1 смещающего сигнала, имеющий первый 22 и второй 23 выходы.

Источник смещающего напряжения (ф«лг,3) содержит первый 22 и второй 23 выходы, первый 24, второй 25 и третий 26 диоды, третий токоограничительный 27 и балансирующий 28 резисторы, первый 29 и второй 30 выводы источника питающих наг«ряжений.

В преобразователе первый вывод первого масштабного резистора 4 является входом 13 преобразователя, второй его вывод, а гакже коллекторы первого 6 и третьего 8 транзисторов подключе«;ы к входу первого усилителя 1, соединенного с выходом через первый токоограничительный резистор 10 с эмиттера«ли первого 6, второго 7, третьего 8 и четвертого транзисторов 9, базы которых подкл«очены к шине 12 нулевого потенциала, Коллектор второго транзистор 7 подклю:«ен к входу 15 токового блока 3 инверсии, выход 16 которого, а также коллектор четвертого транзистора 9 и вторые выводы второго масштабного резистора 5 и усредня«ощего конденсатора 11 соединены с входом второго усилителя 2. Выходом 14 преобразователя служит выход второго усилигеля 2, соединенный с первыми выводами второго масштабного резистора 5 и усредняющего конденсатора 11.

В токовом блоке 3 инверсии,,изображенном на фиг. 2, входом 15 является вход

5 третьего усилителя 17, выход которого через второй токоограничительный резистор 18 соединен с эмиттерами пятого и шестого транзисторов 19 и 20, подключенных своими базами соответственно к первому 22 и

10 второму 23 выходам источника 21 смещающего напряжения. Коллектор пятого транзистора 19 соединен с входом третьего усилителя 17, а коллектор шестого транзистора 20 служит выходом 16 токового блока

15 инверсии.

Преобразователь работает следующим образом, Первый 6 и второй 7 транзисторы — одного типа проводимости„например, как по20 казана на фиг. 1, и идентичны по параметрам. Второй 7 и четвертый 9 транзисторы имеют противоположный тип проводимости и также идентичны друг другу по параметрам, При отрицательной полярно25 сти напряжения на входе 13 преобразователя обратная связь первого усилителя 1 замыкается через токоограничительный резистор 10 и первый транзистор 6, вследствие чего коллекторный ток транзистора

30 пропорционален входному напряжению.

Поскольку напряжения на эмиттерных переходах первого 6 и второго 7 транзисторов одинаковы, то и коллекторный ток последнего также пропорционален входному на35 пряжению преобразователя. При этом у третьего 8 и четвертого 9 транзисторов эмиттерный переход смещен в обратном направлении, их коллекторные токи равны нул«о и не окаэыва«от влияния на результат

40 преобразования. Блок 3 инверсии формирует на своем выходе 16 ток, пропорциональный по величине и противоположный по направлению коллекторному току второго транзистора 7. Второй усилитель 2 и вклю45 «енные в цепь его отрицательной обратной связи второй масштабный резистор 5 и усредня«ощий конденсатор 11 преобразуют выходной ток токового блока 3 инверсии в выходное напряжение преобразователя, 50 противоположное по знаку входному.

Преобразование входного напряжения положительной полярности осуществляется с помощью идентичных по параметрам и режиму включения третьего 8 и четвертого

55 Q транзисторов. Первый усилитель 1, отрицательная обратная связь которого замыкается через первый токоограничительный резистор 10 и третий транзистор 8, поддерживает коллекторные токи третьего 8 и, следовательно, четвертого 9 транзисторов

1652932 пропорциональными входному напряжению. При атом коллекторные токи первого 6 и второго 7 транзисторов, чьи змиттерные переходы смещены в обратном направлении, равны нулю и не влияют на результат преобразования. Коллекторный ток четвертого транзистора 9 преобразуется вторым усилителем 2, включенными в цепь его отрицательной обратной связи вторым масштабным резистором 5 и сглаживающим конденсатором 11 в выходное напряжение преобразователя, совпадающее по знаку с входным. Таким образом, выходное напряжение преобразователя пропорционально модулю входного напряжения, а при использовании усредняющего конденсатора— его средневыпрямленному значению.

Формула изобретения

1. Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий. первый и второй усилители, блок инверсии, четыре транзи-..тора, первый и второй масштабные и ограничительный резисторы и усредняющий конденсатор, причем вход первого усилителя соединен с первым выводом первого масштабного резистора, второй вывод которого является входом преобразователя, выход второго усилителя является выходом преобразователя и соединен с первыми выводами усредняющего конденсатора и второго масштабного резистора, первый вывод которого подключен к входу второго усилителя, первый вывод токоограничительного резистора подключен к выходу первого усилителя, а змиттеры первого и третьего транзисторов соединены, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, блок инверсии выполнен токовым, второй вывод ограничительного резистора соединен с эмиттерами всех транзисторов, базы которых подключены к шине нулевого потенциала, коллекторы первого и тртьего транзистор. в соединены с входом первого усилителя, коллектор второго транзистора

5 соединен с входом токового блока инверсии, выход которого, а также коллектор четвертого транзистора и второй вывод усредняющего конденсатора подключены к входу второго усилителя.

10 2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что токовый блок инверсии содержит третий усилитель, пятый и шестой транзисторы и источник смещающего напряжения, причем выход третьего усилите15 ля через второй токоограничительный резистор соединен с эмиттерами пятого и шестого транзисторов, базы которых подключены соответственно к первому и второму выходам источника смещающего

20 напряжения, коллектор пятого транзистора

".îåäèíåí с входом третьего усилителя и является входом блока инверсии, выходом которого служит коллектор шестого транзистора.

25 3. Преобразователь по п.2, о т л и ч а юшийся тем. что источник смещающего напряжения содержит три диода. третий токоограничительный и балансирующий резисторы, причем катоды диодов объединены с

30 первым выводом. третьего токоограничительного резистора, второй вывод которого соединен с первым выходом источника питающего напряжения, анод третьего диода соединен с шиной нулевого потенциала, 35 анод первого диода — с первым выводом балансирующего резистора и является первым выходом источника смещающего на. пряжения, вторым выходом которого служат анод второго диода и второй вывод баланси40 рующего резистора, средний вывод которого соединен с вторым выходом источника питающего напряжения.

1652932

Составитель Е. Илюшкин

Редактор А.,Маковская Техред f4.Moðãåíòàë Корректор М. Шароши

Заказ 1771 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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