Устройство для вычисления отношения разнополярных напряжений

 

l

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскни

Социалистических

Республик

t ai) 711484 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) ЗаЯвлено 01.03.77(21) 245697 5/18-21 (51)М. Кл 2 с присоединением заявки йо

G 01 R 19/10

Государственный комитет

СССР по делан изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621 317 61 (088 ° 8) Опубликовано 25,0180. Бюллетень М 3

Дата опубликования описания 250180 (72) Авторы изобретения

Б.В.Крылов и А.С.Степаненко (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт

Физики АН Белорусской,ССР (54) УСТРОРСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ. РАЭНОПОЛЯРНЫХ НАПРЯЖЕНИР

Недостатком этого устройства является ограниченный динамический диапазон, обусловленный сильным возрастанием ошибки при малых напряжениях на входе операционного усилителя.

Кроме того,.схемы умножительных каскадов обладают большой сложностью.

Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения отношения напряжений, содержащее два идентичных элемента с регулируемым коэффициентом передачи, схему сравнения и усилитель. Один вход схемы сравнения соединен через первый элемент с регулируемым коэффициентом передачи с первой входной клеммой устройства, а другой — с источником опорного сигнала. Выход схемы сравнения через усилитель подключен к управляющим входам элементов с регулируемым коэффициентом передачи.

Вторая входная клемма через второй элемент с регулируемым коэффициентом передачи соединена с выходной клеммой устройства (3) .

Изобретение относится к радио технической промьиаленности и может быть использовано в измерителях отношения, измерителях коэффициента стоячей волны в СВЧ технике и других устройствах подобного назначения.

Известны устройства для вычисления отношения напряжений различных типов °

Одно из известных устройств содержит усилитель с регулируемым коэффи- 10 циентом усиления, вход которого соединен с первой входной клеммой устройства, а выход — со входом дифференциального усилителя, подключенного вторым входсм ко второй входной клем- 15 ме устройства, выход дифференциально

ro усилителя соединен с блоком управ ления, который подключен к управляющему, электроду усилителя с регулируемым коэффициентом усиления (1). 20

Недостатком известного устройства является сложность выполнения схемы и трудности обеспечения линейного изменения коэффициента усиления.

Другое из известных устройств с5 содержит операционный усилитель, соединенный с первой входной клеммой, а в цепи его обратной связи включен умножительный каскад, соединенный со второй входной клеммой (2) . 30

Недостатком известного устройства является сложность.

Цель предлагаемого изобретения— упрощение устройства.

711484

Для этого н устройстве для вычисления отношения разнополярных напр яжений, содержащий два иден ти ч— ных элемента с регулируемым коэффициентом передачи, источник опорного сигнала и усилитель, выход которого соединен с управляющими входами элементов с регулируемым коэффициентом передачи, вход усилителя через первый элемент с регулируемым коэффициентом передачи соединен с первой входной клеммой устройства и через введенный резистор — co второй входной клеммой, а источник опорного сигнала подключен ко второму элементу r. регулируемым коэффициентом передачи и к выходной клемме устройства.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройстна для вычисления отношения разнополярных напряжений.

Устройство содержит два идентичных 20 элемента 1 с регулируемым коэффициен— том передачи, источник 2 опорного сигнала и усилитель 3 ° Вход усилителя 3 через первый элемент 1 с регули— руемым коэФФициентом передачи соеди- 25 нен с первой клеммой 4 и через резистор 5 — со нторой входной клеммой б. Выход усилителя 3 подключен к управляющим входам двух элементов 1 с регулируемым-.коэффициентомз0 передачи. Источник 2 опорного сигнала соединен со вторым элементом

1 с регулируемым коэффициентом пере— дачи и к выходной клемме 7 устройства.

В качестве элементов с Регулируемым 35 коэффициентом передачи 1 применены согласованная идентичная пара полевых транзисторон 8, управляющими входами которых служат затворы. Источниками

2 опорного сигнала служит генератор тока ° 40 На первую входную клемму 4 устрой— отва поступает входное напряжение

Ugх, а на вторую входную клемму б напряжение Щ g

За счет высокого коэффициента усиления усилителя 3 каждый связан с управляющими входами элементов 1 с регулируемым коэффициентом передачи, сопротивление канала первого полево-го транзистоРа 8 бУдет иметь вид:

ППТ иь сХ ()бх2 (1) где

ВП(— сопротивление канала перво( го полевого транзистора;

R< — сопротивление резистора 5.

Поскольку оба элемента 1 с регу— лируемым коэффициентом передачи идентичны, то и сопротивление какая второго полевого транзистора 8 будет иметь вип:

R (2) ()6х 2

П" 2

Формула изобретения

Устройство для вычисления отношения разнополярных напряжений, содержащее два идентичных элемента с регулируемым коэффициентом передачи, источник опорного сигнала и усилитель, выход которого соединен с управляющими входами элементон с регулируемым коэффициентом передачи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, вход усилителя через первый элемент с регулируемым коэффициентом передачи соединен с первой входной клеммой устройства и через введенный резисторсо второй входной клеммой, а источник опорного сигнала подключен ко второму элементу с регулируемьм коэффициентом передачи и к выходной клемме устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Р 50-10ббЗ, кл. 11043, опублик. 1975.

2. Проектирование и применение операционных усилителей. Под ред.

Грэма Дк. и др. М., Мир, 1974.

3. Жименская Р-П.П. Измерители отношения и их применение в радиоизмерительной технике М., Советс å радио, 1 97 5. где

ВП Г„- сопротивление канала второC го полевого транзистора.

С учетом источника 2 опорного си1нала (генератор тока) выходное напря— жение на клемме 7 будет иметь нид: щ =(3(-T . R) — 1 —, (3)

U Ьх

ЫХ 0бх2 где

3 1-т - ток источника 2 опорного сигнала и пропорционально отношению входных напряжений.

Однако в предлагаемом устройст ве .необходимо, чтобы Обх > О, а

U) (0 и величину резистора 2 выбирать больше на порядок, чем минимальное сопротивление канала полевого транзистора.

Предлагаемое устройство имеет более про тую схему, чем известное устройство, за счет исключения схемы сравнения. При использовании большого числа таких устройств н боковой аппаратуре сокращается объем электронного оборудонания.

711484

Составитель A.Âîëêîâ

Техред H.Kîýàëåâà Корректор И.14уск

Редактор Б.Павлов

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9002/32 Тирам 1019 Подлисное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/