Среднеквадратический преобразователь

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в вольтметрах переменного напряжения и информационно-измерительных системах различного назначения. Цель изобретения - повышение точности преобразования сигналов малого уровня на высоких частотах. Преобразователь содержит операционные усилители 1 и 2, масштабные резисторы 3 и 4. логарифмирующие элементы б-З нтилогарифмирующие элементы 9- 11, инвертирующий усилитель 12 и интегрирующий конденсатор 13. Введение операционного усилителя 14, масштабного резистора 15 и логарифмирующих элементов 16-19 обеспечивает уменьшение погрешности преобразования сигналов малого уровня на высоких частотах, обусловленной снижением коэффициентов усиления операционных усилителей, и соответствующее расширение частотного диапазона преобразования. 1 ил. (Я С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 R 19/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1275302 (21) 4678531/21/053000/ (22) 11.04.89 (46) 30.06.91. Бюл. М 24 (71) Казахский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) А.Д. Джангозин, Б.А. Райхман и A,А.

Парфенович (53) 621.317.7(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1275302, кл. G 01 8 l9/02, 1985. (54) СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВА, ЕЛЬ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в вольтметрах переменного напряжения и информационно-измерительИзобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в вольтметрах переменного тока, автоматических системах контроля переменного тока и является усовершенствованием изобретения по авт. св, М 1275302.

Цель изобретения — повышение точности преобразования сигналов малого уровня на высоких частотах.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит первый и второй операционные усилители 1 и 2, первый и второй масштабные резисторы 3 и 4, первый, второй, третий и четвертый логарифмирующие элементы 5 — 8, первый, второй и третий антилогарифмирующие элементы 911, инвертирующий усилитель 12, интегри„„5UÄÄ 1659884 А2 ных системах различного назначения. Цель изобретения — повышение точности преобразования сигналов малого уровня на высоких частотах. Преобразователь содержит операционные усилители 1 и 2, масштабные резисторы 3 и 4, логарифмирующие элементы 5 — 8,антилогарифмирующие элементы 9—

11, инвертирующий усилитель 12 и интегрирующий конденсатор 13. Введение операционного усилителя 14, масштабного резистора 15 и логарифмирующих элементов 16-19 обеспечивает уменьшение погрешности преобразования сигналов . малого уровня на высоких частотах, обусловленной снижением коэффициентов усиления операционных усилителей, и 3 соответствующее расширение частотного диапазона преобразования. 1 ил. е Ь рующий конденсатор 13, третий операционный усилитель 14, третий масштабный рези- 0 стор 15, пятый, шестой, седьмой и восьмой (Л логарифмирующие элементы 16-19. В каче- Q стве логарифмирующих и антилогарифми- QQ рующих элементов использованы диоды, QQ

Первый вывод резистора 15 подключен к ф входу устройства, второй вывод- к неинвертирующему входу усилителя 14 и объединенным между собой положительному выводу элемента 16 и отрицательному выво- Я ду элемента 17, вторые выводы которых через включенные согласно с ними элементы

18 и 19 соответственно подключены к объединенным между собой выходу усилителя 1, отрицательному выводу элемента 9 и входу усилителя 12. Выход усилителя 12 подключен к отрицательному выводу элемента 10, 1659884 положительный вывод которого подключен к положительному выводу элемента 9, отрицательному выводу элемента 11 и первому выводу конденсатора 13, второй вывод которого соединен через резистор 4 с положительным выводом элемента 11 и инвертирующим входом усилителя 2 и непосредственно с выходом устройства и выходом усилителя 2. Выход усилителя 14 через резистор 3 соединен с инвертирующим входом усилителя 1, положительным выводом элемента 5 и отрицательным выводом элемента 6. Вторые выводы элементов 5 и 6 через согласно включенные с ними элемент 7 и элемент 8 соответственно соединены с выходом усилителя 1. Инвертирующие входы усилителей 1 и 14 и неинвертирующий вход усилителя 2 соединены с общей шиной.

Устройство работает следующим образом.

Преобразуемое переменное напряжение поступает на вход логарифматора, образованного усилителем 14 с резистором 15 и элементами 16-19 и усилителем 1 с резистором 3 и элементами 5-8. Такое вйполнение логарифматора стабилизирует зависимость коэффициента петлевого усиления на высоких частотах от уровня сигнала, где сопротивление логарифмирующих элементов (диодов) резко возрастает, а коэффициент увиления операционных усилителей падает. Положительная полуволна напряжения логарифмируется с помощью элементов 5, 7, 16, 18, а отрицательная — с помощью элементов 6, 8, 17, 19. На выходе усилителя 1 появляется переменное напряжение, пропорциональное логарифму входного напряжения. Отрицательная полуволна этого напряжения поступает на антилогарифматор, образованный усилителем 2, резистором 4 и элементом 11, через элемент 9, а положительная полуволна— через инвертирующий усилитель 12 и эле5 мент 10. Ток через элемент 11, равный сумме токов через элементы 9 и 10 (усреднение осуществляется с помощью конденсатора

13), поступает на вход усилителя 2, на выходе которого формируется напряжение, про10 порциональное среднеквадратическому значению входного напряжения устройства.

Формула изобретения

15 Среднеквадратический преобразователь по авт. св. ЬЬ 1275302, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности преобразования сигналов малого уровня на высоких частотах, в него дополнительно

20 введены третий операционный усилитель, третий масштабный резистор, пятый, шестой, седьмой и восьмой логарифмирующие элементы, причем последовательно соединенные третий масштабный резистор и тре25 тий операционный усилитель включены в разрыв связи входа устройства и второго вывода первого масштабного резистора, объединенные вывод третьего масштабного резистора и неинвертирующий вход третье30 го операционного усилителя соединены с выходом первого операционного усилителя через последовательно и согласно включенные пятый и седьмой логарифмирующие элементы, последовательно и согласно друг

35 другу включенные шестой и восьмой логарифмирующие элементы подсоединены параллельно и встречно пятому и седьмому логарифмирующим элементам, инвертирующий вход третьего операционного усили40 теля подключен к общей шине.

1659884

f5 17 6

Составитель С.Рыбин

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор А.Осауленко

Редактор H.Êîëÿäà

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

Заказ 1841 Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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