18 отрицательнога напряжения, входы которых объединены между собой и подключены к выходу формирователя 16 треугольного напряжения, и восьмой Резистор 19, который включен между неинвертирующим входом операционного усилителя 1 и выходом третьего однополупериодного выпрямителя 18 отрицательного напряжения, при этом выходы первого 9 и второго
10 однопалупериодных выпрямителей положительного напряжения и выходы первоla 11 и второго 12 Однопалупериадных выпрямителей отрицательного напряжения подключены соответственно к третьему, первому, второму и четвертому входам формирователя 16 треугольного напряжения, а к выходу третьего однополупериодного выпрямителя 17 положительного напряжения подключен свободный вывод пятого резистора, Формирователь 16 треугольного напряжения выполнен иэ операцианногоусилителя 20, между инвертирующим входом и выходом ко-орого включен первый 21, а между инвертирующим входом и общей шиной — второй 22 резисторы обратной связи, первого 23 и второго 24 резисторов, общая точка соединения которых подключена к инвертирующему входу операционного усилителя 20, третьего 25 и четвертого 26 резисторов, общая точка соединения которых подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя 20, выход которого соединен с выходом формирователя 16 треугольного напряжения, к первому, второму, третьему и четвертому входам которого подключены свободные выводы соответственно первого 23, второго 24, третьего 25 и четвертого 26 резисторов.
Преобразователь работает следующим образом. . Операционнь<й усилитель 1, резисторы
2 и 3 обратной связи, а также резисторы 4, 5, 6 и 7, 8< 19 образуют схему сложения-вычитания с тремя инвертирующими и тремя неинвертирующими входами.
На первый вход 13 подается напряжение е1(т) = Utt sin в t, а на второй вход 14— напряжение ez(t) = Urncos в t (фиг, 2а), сдвинутое на 90 по отношению к напряжению
et(t), где U — амплитудное значение переменных напряжений, а = от f — частота ортоганальных напряжений, Положительные полуволны входных напряжений 81(t) и ег(т) проходят через однополупериодные выпрямители 9 и 10 и подаются соответственно на первый и второй инвертирующие входы схемы сложения-вычитания, Отрицательные полуволны входных напряжений 81(t) и е2(т) проходят через однополупериодные выпрямители 11 и 12 и подаются соответственно на первый и второй неинвертирующие входы схемы сложения-вычитания.
При отсутствии компенсирующего напряжения Ut(> на третьем инвертирующем входе и напряжения U<2 на третьем неинвертирующем входе напряжение U 8«tx на t выходе 15 преобразователя определяется суммой напряжений U1 и Uz на инвертирую1683151
Uo = K(01+ 04 02 Оз) щих входах и напряжений Оз и U4 на инвертирующих входах схемы сложения-вычитания:
U e01+ m2U2)+(n>Ug+ п204), где m)= Rz/R4 и п12 = Rz/Я6 — коэффициенты передачи соответственно по первому и второму инвертирующим входам; и = Вз/Ят и п2 = Rs/Rs — коэффициенты передачи соответственно по первому и второму неинвертирующим входам.
При m< = mz = п1 = п2 = а на выходе 15 преобразователя будет пульсирующее (с двойной частотой) напряжение U esx отрицательной полярности (фиг. 2б):
U a x = а(Оз+ 04 Ui 02).
Формирователь 16 треугольного напряжения образован операционным усилителем 20, резисторами 21 и 22 обратной связи, а также резисторами 23 — 26, На третий вход формирователя 16 треугольного напряжения поступает положительная полуволна 01, а на второй вход— отрицательная полуволна Оз входного напряжения e<(t), Сумма напряжений 0> + 0з дает пульсирующее напряжение Е1(фиг. 2в) положительной полярности.
На первый вход формирователя 16 треугольного напряжения поступает положительная полуволна 02, а на четвертый вход — Отрицательная полуволна 04 входного напряжения е2(т). Сумма напряжений U2+ U4 дает пульсирующее напряжение Е2 (фиг. 2г) отрицательной полярности, В результате суммирования напряжений Е1 и Е2 на выходе формирователя 16 треугольного напряжения будет напряжение Оо (фиг. 2д), близкое к треугольному, величина которого
0o = (K102+ K203) + (К301+ К404) tÄe К1 =- 821/R23 и К2 = В21/Й24 — коэффициенты передачи соответственно по первому и второму инвертирующим входам
Кз = Й22/В26 и К4 = Н22/826 — коэффициенты передачи соответственно по третьему и четвертому неинвертиру ощим входам, При K> = Kz =.Кз = К4 = К выходное напряжение формирователя 16 треугольного напряжения
Положительная полуволна Ок1 треугольного напряжения 0<, пройдя через однополупериодный выпрямитель 17 положительного напряжения. поступает на третий инвертирующий вход схемы сложения-вычитания с коэффициентом передачи f1= В2/R6. Отрицательная полуволна
5 Ок2 треугольного напряжения 00, пройдя через однополупериодный выпрямитель 18 отрицательного напряжения, поступает на третий неинвертирующий вход схемы сложения-вычитания с коэффициентом переда10 чи P-- Rs/Rto.
Сумма двух напряжений 0« 0<2 дает результирующее напряжение Ок (фиг. 2е), которое является компенсирующим и величина которого равна
Ок= Р1 UK> +pZ UK2
При P> =jb =P компенсирующее напряжение равно
Ок =ф(0кг — U K1 }
В результате суммирования двух напряжений 0 В к и Ux на выходе 15 преобразо1 вателя ортогональных напряжений в постоянное формируется выходное напряжение (фиг. 2ж) Uesx = 0 eetx + Ux, величина
1 которого (llppl К = 1) равна
30 Ue=20((a — p}sin ca+(a+/}cos on) При выборе коэффициентов передачи а и фсхемы сложения-вычитания из условия
Л
117Т1 7Т=1 ) j3 = a (Ж вЂ” 1 } 0,139
40 среднее значение Е р выходного напряжения преобразователя ортогональных напряжений в постоянное в точности равно амплитудному значению Um входных напряжЕнИй Е1(т) И Е2():
45 -"- f((g-ð)ûïìt ы g)cosset)d(Jt*
СР 1 о
L(-ю<д-t). (.д))=ф (с ма- )ju -и
Технико-зкономический эффект заключается в уменьшении пульсаций на выходе преобразователя, Под коэффициентом пульсаций понимается отношение разности максимального Emex и минимального Emi< значений величины выходного напряжения t 683151
U»), преобразователя к удвоенном среднему значению Е р эа период.
При отсутствии компенсирующего напряжения коэффициент пульсаций
5 . „,=- (Л-1) iао= )6 27%, Чго,„-о Т
" г и,!у
При наличии компенсирующее напряжения
К„E max E min 00
2 Urf)
15 где, „= - 2U (fcf-J)) stn0 +(4+Р) соьО j 20 не превышает 3,857;, Формула изобретения
1. Преобразователь ортогональных напряжений в постоянное, содержащий пер- 25 вый и второй входные, а также выходной выводы для подключения соответственно источника питания и нагрузки, а также операционный усилитель, между инвертирующим входом и выходом которого включен 30 первый, а между неинвертирующим входом и общей шиной — второй резисторы обратной связи, третий, четвертый и пятый резисторы, общая точка соединения которых подключена к инвертирующему входу one- 35 рационного усилителя, шестой и седьмой резисторы, общая точка соединения которых подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя, первый и второй однополупериодные выпрямители 40 положительного напряжения, а также первый и второй однополупериодные выпрямители отрицательного напряжения, к выходам которых подключены свободные выводы соответственно третьего, четвер- 45 того, шестого и седьмого резисторов, первый и второй входные выводы соединены с входами соответственно первых и вторых однополупериодных выпрямителей положительного и отрицательного напряжений, выход операционного усилителя соединен с выходным выводом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения пульсаций выходного напряжения путем компенсации
его переменной составляющей, дополнительно введены формирователь треугольного напряжения с четырьмя входами, третий однополупериодный выпрямитель положительного напряжения и третий однополупериодный выпрямитель отрицательного напряжения, входы которых объединены между собой и подключены к выходу формирователя треугольного напряжения, и восьмой резистор, который включен между неинвертирующим входом операционного усилителя и выходом третьего однополупериодного выпрямителя отрицательного напряжения, при этом выходы первого и второго однополупериодного выпрямителей положительного напряжения и выходы первого и второго одноцолупериодных выпрямителей отрицательного напряжения подключены соответственно к третьему, первому, второму и четвертому входам формирователя треугольного напряжения, а к выходу третьего однополупериодного выпрямителя положительного напряжения подключен свободный вывод пятого резистора, 2, Преобразователь по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что формирователь треугольного напряжения выполнен из операционного усилителя, между инвертирующим входом и выходом которого включен первый, а между неинвертирущим входом и общей шиной — второй резисторы обратной связи, первого и второго резисторов, общая точка соединения которых подключена к инвертирующему входу операционногс усилителя, третьего и четвертого резисторов, общая точка соединения которых подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого соединен с выходом формирователя треугольного напряжения, к первому, второму, третьему и четвертому входам которого подключены свободные выводы соответственно первого, второго, третьего и четвертого резисторов.
1683151
Составитель Л. Устинкина
Редактор О. Юрковецкая Техред M.Моргентал Корректор M. Максимишинец
Заказ 3420 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
