Преобразователь напряжения

 

О П И ЬМН И Е

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлс«0 18Х.1971 (№ 1655133/26-9) М.Кл. Н 03k 13/20 с пр1:соедине нием заявки №вЂ”

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

ССОР! 1!) «оритет—

Опубликовано 22Х1.1972. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания !З.Х. !972

УДК 681.325 (088.8) Авторы изобретения

Л. H. Волков, M. С. Белицкая и В. И. Цветков

Заявитель

Научно-исследовательский институт постоянного тока

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕН ИЯ

Изобретение относится к области преобразования лостоянного напряжения в частоту следования импульсов и может быть использовано в измерительной и счетнорешающей технике.

Известны преобразователи напряжения, содержаш)ие и!нтег!рирующий конденсатор, соединенный одной юбклад!кой с эмиттером транзистора порогового усчройства, .выполненного в виде блокинг-генератора, и с коллектором транзистора входного генератора тока, база и эмиттер которого через резисторы соединены с общей шиной стабилизированного источника

«итания. Они и!меют узкий диапазон преобразования и недостаточную чувствительность.

В предлагаемом преобразователе содержится дополнительный стабилизированный,источ«ик питания и дополнительный ге !ератор тоl:3, выполненный на т!ранзисторе, «роводимость которого провивоположна провод!и!мости транзистора входного генератора тока и база

; Оторого через резистор соединена с полюсом

;Io!)o I!»)eльного источника питания, а коллектор -- - с упомянутой обкладкой интсгр;1;)ующего ко1!де!!сатора.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемо,0 преобразователя; «а фиг. 2 — графики, поя сня ющне .р а боту схемы.

Прсооразоватсль содсржиг транзисторы 1 и слмжащ ис ГсIIep 3TO ) I ми ТО«3, 110!)OI OÂOe ус 1 ро!Iство, которым, !I I!!pI!. Ilep, может являться блок!1«г-генератор, состоящий из тра:!зптора, 3 с трансформатором 4, чако !«тель«ый ко«де lc3rop 5, резисторы 6 — 15, стабил!rpo!I

16 и диод 17. Вход 18 преобразователя резистором б подключен к эмиттеру транз )стора 1, коллектор которого подключен к од«он из обкладоl, конденсатора! э, к ко 1,1ектор1 1 р311зистора 2 и эмиттеру тр;II3IIcxo!)3 1. Вторич10 «ая обмотка тра н!сф!)рх!атора 4 образует выход 19 преобразователя.

Преобразователь работа,.т следующ!!» образом.

Заряд «3)копигтелы!010 ho«äål!03òîp3 5 осу1.> ществляется током, пропорц!!она !! «ь!х! Ilðeîîразусх!Ох!у 1!31!ряжени!О, !10дкл10часмом 1 кО !!ходу lh преобразователя, 3 разряд — током стабилизированного источника 20. Разряд 113копитсльного конденсатора «ачп«астся в»о20 мент, .Огда на !1ря)кР)1«(113 к01!д,«са торс сТ1!.1овч!тс1! .равным опорт!Ому нат1ряж:нию U поданному на базу транзистора ) от источника 21 делителем, состоящим из резисторов 12 и 1). Этот разряд осущест!влястся через кол2; лектор«о-эмиттерный переход тра«з:"!стора . ) и протекает лавинообразл10 3 результате;Icllcl вия обрат«ой тра«сформаторпой связи между коллектор«ой цепью тра«знстора 3 « егl) 03зой.

30 Во время заряда ко«дс;!сатора 5 .!3«ряж343376

1:)

)0

Р5

-10

:):) i i i t e i i a в ы х О.t c 1 9 и р е 0 б р я 3 0 в 21 1 е л 11

K o f < 3 н а п р я ж ен1 и е н 3 к Оси д е н с я т 0 р с 5 сравняется,с опор ныи нап ряженыем Uo 1, на выходе 19 появится и мпульс напряжения, заканчивающийся, как только нап|ряженме на конденсаторе 5 станет равным опорному напряжению У., Последнее образовано импульсом обратной связи,со стабилитроном 16.

Длительность выходных импульсов постоя|ПНЯ и для предлагаемого преобразователя составляет одну мк/сек, а их частота flu) зависит от гелнчнны входного )апряжения.

При отсутствии смещен1ия на базе транзисторов 1 и 2 зона, в которой сохраняется линейная зависимость частоты выходных импульсов от вел ичины преобразуемого напряжения, ограничена нелинейностью ьходных и выходI;bix характеристик транзистора 1. Начальный

yu3!croK входных характеристик транзистора 1 существенно нелинеен и эмнттерный ток в этой зоне .мало изменяется с ростом напряжения

U.. (см. фиг. 2 а). Выходные характеристики транзистора l име10Г кОlгечный нак:ioH (см. фиг. 2 б) .

Таким образом, ТоК эм1г1тера транзистора l при малых значениях входного напряжс11ия

Ь нелинейно за1висс1т от его величины. Коллекторный Tot транзистора l, являющийся зарядным током 113Koпительного ко нденсятора 5, оказывается не строго пропорциональным току эсмиттера и t;ð(H Ь ° =:const несколько изменяется в процессе заряда конденсатор3 5 из-зя нзменения 11311 pifit

В результате этого линейное преобразование становится невозможным при малых значениях входHbl Y напряжеHIHH.

С целью расширения зоны преобразования в сторону малых входных напряжений нача10 входных характеристик транзистора необходимо сместить в сторону больших напряжений 1Л.. так, чтобы нелинейный участок этих характеристик не участвовал в форм1ирова1ьии эмиттерного тока транзистора 1. Для этого на базу транзистора 1 подается от)пираю1цее смещение U °, и включается peafHCTop 7. Тогда при отсутст вии вход)гог0 напряжения транз11сТ Ор 1 O K 3 3 bt B 3 0 T C Ff 0 т к р 1.1 ты м и I Pp C 3 е го B N I l Tтерно-ко..lQI(Top}I!>fit переход протекает ток

1э2 (см. фиг. 2), что л ри водит к разряду flat(оп ительного конденса Рора д тОНОм 1 :, пр»

U-..-=0, и следовательно, K формировани10 порого вым устройством выходных HMIIvJIbcoB c частотой 1(). Теперь при подключен|ии входного .1апряжения началы|ый нелинейный участок входных .<арактеристик Транзистора l пе принимает участия в формировании vactOTbt j: и чу BcTIBIHTpJIbHQCTb преобразователя возрастает.

Однако, импульсы с частотой fp увеличивают нелинейно1сть преобразования. Для исключения их к точке соединения коллектора транзистора 1 и эми ттера транзистора 3 подключен коллектор т1ранзистора 2, проводимость которого обрапна проводимости тра нзпстора 1. Эм1ит1тер транзистора 2 подключен к стабил1изированному источнику 20. В цепи коллектора транзистора 2 пр и U.. =Î устанавливают то к l „paIBHbIH току l,ê,,в цепи ко. 1лектора транзистора l. При этом через;нако1щтельный конденсатор при U- =0 протекает два paBFtbiY и обратно направленных тока, что обеспечивает 0DcvTcTBHC выходных импульсов с частотой /О.

Нал и1ие транзистора 2, кроме исключения няпульсов начальной частоты, способствует улучшению самого процесса преобразования за счет частичной компенсации конечного наклона коллекторных zapaa

U)x=-coi2sE в это2м случае IFNало зависит от напряжения на конденсаторе.

Благодаря дифференциалы:1ому включени10 тра11зисторс в 1 и 2 относительно накопительного конденсатора 5 сущеспвенно улучшается также температурная стабильность всего преобразователя.

Предмет изобретения

Преобразователь напряжения, coltcp)t<3122tftt интегрирую1ций кс нденсатор, соединенный одной обкладкой с эмиттером транзснстора ïoðoгового устройства, выполненного B виде блокинг-генератора, и с коллектором транзистора входного генератора тока, база и эмиттер оторого через резисторы соединены с об:цей шиной стабилизированного источника питания, отли 2а10121ийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразо вания и увеличения чувствительностн, он содержит дополнительный стабилизированный источник питансия и дополнительный генератор тока, выполненный 1(3 транзисторе, FtpofBo;tHмость которого противоположна проводимости транзистора входного генератора тока и база которого через резистор соединена с полюсом до пол:111тельного источника питания, а коллектор — — с упомянутой обкл адкой иптегрирую1цсго i(011денсатора.

343376

Ъэ с1б/71 1Ы Риг.2

Составитель А. Туляков

Те;род Т. Ускова

I да тор Комеда гбластиая типосра(ия Кос 1роисково lïII IÂ:IÎíHÿ по печати

Заказ 4010 Изд. № 907 Тиратк 400/ 1(олив;чое

:ЦНИИПИ Комитет-I по делам изобретении:.I открытий при Совете Министров СССР

Москва. /К-35, Раушская наб., д. 4/5