Измерительный преобразователь средневыпрямленного значения напряжения

 

ОП ИСА

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик 11736008

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву —(22) Заявлено 01.1 2.7 (21) 2548492,18-2! с присоединением заявки ¹ —— (23) 1!риоритет (51) М Кл2

G 01 К 19 02

Государственный комитет

Опубликовано 25.05.80. Бюллетень ¹ 19 (53) УДК 621.317..7 (088.8) ло делан изобретений и открытий

Дата опубликования описания 28.05.80 (72) А втор изобретения

H. И. Пвтроченко

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена (7! ) Заявитель Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (54) П Р ЕОБРЛЗОВЛ! Е. I b

СРЕДНЕВБ111РЯМ.1ЕННОГО ЗНЛЧЕНИЯ НЛПРЯЖЕНИЯ

Изв стен также преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий основной операционный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью.

К входу и выходу преобразователя подключен дополнительный операционный усилитель, выход которого через диод соединен с

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных прибора i и других устройствах, где требуются точные преобразователи средневыпрямленных значений напряжения.

Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий операционный усилитель, диоды и резисторы, включенные в цепь обратной связи, и масштабный преобразователь, выполненный на резисторах (1).

Недостатком этого преобразователя является то, что высокую линейность преобразования можно получить лишь при строго определенных соотношениях резисторов.

Кроме того, точность особенно при малых уровнях входного сигнала, ограничивается температурной нестабильностью обратных токов выпрямите:lhHblx диодов. неинвертирующим входом основного уси IHтеля и через резистор — с шиной «земля (2), Недостатком преобразователя яв. яется низкая точность, обусловленная обратным током диода. вносящим нестабильность в выходное напряжение и ограничивающее динамический диапазон в области малых сигналов, а также различием метрологических характеристик при разной полярности входного сигнала.

Цель изобретения — повышение точности

1в преобразования за счет значительного уменьшения влияния обратного тока диода и выравнивания результирующей глубины обратной связи при положительной и отрицательной полх волнах входного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий основной дифференциальный усI .литель, иьвертируюгций вход которого через резистор подключен ко входу преобразователя и через резистор обратной связи — к своему выходу и выходному RC-фильтру, дополнительный дифференциальный усилитель, инвертирующий и неинвертируюгций входы которого соединены с выходох основного усилителя и Вхо78600>8 дом преобразователя соответственн"-, а выход его — через диод с неинвертирующ:. м входом основного усилителя, Введен инвертирующий усилитель, вход которого сое инен с инвертирующим входом основногс усилителя, а выход через вспомогательный резистор — к неинвертирующему Входу ОсновНОГО УСИЛИТЕЛЯ.

На чертеже представлена структурн:.ÿ схема измерительного преобразователя срсдневыпрямленного значения напряжения.

Он содержит основной дифференциальный усилитель i, инвертирующий в. од когорого через резистор 2 подключен ко в.х»д<> преобразователя и через резистор З,брат--!0(3 сВязи к сВОему Bbtxo3у и ВыходHox. «jx(.— фильтру 4, дополнительный ди ффереH 1tH dë ьHbIH усилитель 5. Инвертирую)ций и неинверт и р у ю щ и Й В х О д ы >> с и л и те л я 5 с 0 Р д и н е н bl с выходом основного усилителя 1 и з?<одом преобразователя соответственно. Выход у H лителя 5 через диод 6 соединен с некнвертирующим входом основного усилителя i ..

Кроме того, в него введен инверт(3р>.!Оп;ий уСИЛИтЕЛЬ 7,ВХОД КОтОрОГО ПОЯКЛЮЧЕН ic тОЧКСсоединения инвертирующего Входа основ:и>Io усилителя 1 и входного резистора 2, а выход через вспомогательный резистор 8— к неинвертирующему входу OcHOBHol усHëè теля 1.

Преобразователь работает с.-.«д<<, ю:!!и;; образом.

При положительной полуволне кходно:о сигнала выходное напряжение дo!i0;iHHтельного дифференциального усилителя 5;:.."кр*;. вает диод 6. Б результате чего петле!И>( усиление системы о! ределяется произке !<— нием коэффициентов усиления основH»го дифференциального усилителя 1 и до)и>, I. нительного усилителя 5. На входе филь-.р» ., подключенного к выходу основно. ",) уси.!ителя 1, образуется сигкал той же полярности и практически той же амплитуды, iòo и HB входе преобразователя за счет 100 ))г,-))ой последовательной отрицательной:>бра->!!Ой связи, образованной инвертирующим каналом дополнительного усилителя 5 и неинвертирующим каналом основного уси.- ителя

При этом прохождением сигнала по и !В«ртирующему каналу усилителя 1 мож:0::ip-;небречь. Инвертирующий усилитель 7 В >)1(? время оказывается отключенным ст основного усилителя i за счет делителя, образованного прямь)м сопротивлением o! êpûòîãî диода 6 и сопротивлением вспомогательного резистора 8. При соответствующе: сопротивлении резистора 8 усилитель 7 практически не влияет на работу преобразователя.

При отрицательной полуволне Входного сигнала диод 6 смещается выходным нагряжением усилителя 5 в область запирания.

Теперь делитель, составленный из вспомогательного резистора 8 и обратного сопро! > ., и!

) . »() .) cl

<нач«;-(ия на:!ря;к ifl H з$

>i0H, Иф(1! 1)(!;:I г.. ! . »i и 5,1!

РУIOH,Ий !3Х», .,» 1 (,"!

КЛ)»г!Е!! К(ВХ<),i i ., ((<

РЕЗ!!«1<И) И)?;Г <.>(. 1551.<:, !

>... ! 5l>! X « I l: c! < ()1 1 1

3 <1 ДИ Ф (:) С ;) Е Н Ц (, cl : > !i .:! !

Цli!! H !!«1! >i!l! РЗ (! !) 1<;! (0«, !ИНЕ:lhl, (Ы,» И! >1 (:1 к:1: .,1 ! (Х,) !(; i,: j .!» 1,! > ;;

13I>l Х»Л,(:! 5 !i(i, КХО.. »М (:, :1»f

1< м. Нт», « !.< !ьl

»ОРгlзо 3BHÐ j)! !! К! (. (; усилит(ль, ix()., к»: »р»!» (!)(..;1,!

1 И Р М К) Ц (И Хl B X» 1 О М ) « . !» 15 H (!

Bhf X();! <)Е))(;> КС. i()XI ((! С. I Ь!!! . сВ К НСИН13",).! Иp<"-<)!Iic i!;,;. X! 1, »итсля, 11« (Ч)IИК>! (::!!)()j, г прикятыс- BÎ Bk)(! ...:-:": . . Авторское «Ви.!å.:ге.l(„ i:з . (. . . ;:1

¹ 415667, к,—.. С О! :< ."" 2".

2. Авторское «к(! ц:.<ьстк; (."(:1)

¹ .!9873с< к, С 01,:: 0 2> гик.(«HHH числа 6 Отк,,:::) «т (»п«. .<и:г:>(>ь(1",СИЛ ИТЕ.IЬ 0» "(>!(55!:.i (, :. "! Г! -Я > ! О ".! I К г><И I. 30 j)T . i), (> . <Е > г\.,!, <, !.111. т-- ir 1(ракт IH! «к!! .!». >?<ть-:,,, -:>,а:е-! и .HBCPÒf*.P ) Р: 1.!й c I";,il. Г<ЛЬ )<.., ::1; ° переда -Bi:.p -об .-аз»ВВ-..)я «, а!<(:В(«„, 5 г!ЫМ ОТНОН)ЕН it»,i!!МХ р! 3!)«! . :; I,:. l!!<.HÓ(:

i!sHIH>IX В (Е!.(I l!)1)ci! Ii»й Вяз:-..:, .: К П: .(иффеРснпиальн»: » Уги !Нт. H

НОт»рых,:(ля ",!и!)5! 11:(?: : .1 р! ;Вг!(i::: .:::<(,) 1!(l-

МОЖH» il»,10»!):! I !,, . ; 1: Г : - . .<« .! <<Ь!» .»!H!)(I И 1,:,»lfH! 1 i);.:!;I!) !

" 11>Е. (Г)я(. Т(5) М((1,! H i «c !и (! Ь В;- ;; >

-еля 1 и иli!3е»ир< I )H .;;,,:,:.:,:, .

0 c И и;3 > () В) ) ((Э (г) (1) 1: гелей 7 и 5 ре, !.ü;:-:;,)<)л"1,;<

HOH ВЯЗИ Bl>I Pc! H i,i!! !(! «5

НЫ)(И 01 t)1!.>! T Xli>г>! IХ .!.,, .: ° c H1 >Н,1а. 1;)ОМЕ;(И., i:.!: i ) ):<

>) ка«Г! (Я»1.1)1::i«ò«льH;!5

СИ! Н c!,1,, I!!):)c,"1 «Т!3, К) « <1, П ;К)П(С М ВХ», I!»С!!! ">, .

Д!)< Й() 3«(I«f (! . (.151 и гере, p(iи«-»р ь )! >,, НH!!!)H "г<ЕHI C !:!)(>X! iic l, II((ЧЕ?!., К»П("-(Но<,<)г.: !(,<1:!»(!"„",—

ГИ B, I(H (! 5!, 111» 1;1:,:

- к >». 1!I з:)а )! . I е,! !>t! )с . :. ::. ° . ., ..!

Е.

))ЕC" HOB, i ÜHX)«Г(!»()., I (> В (, ((I I И " i 115 t 1:. . ." ) .»ЗК», (Я(Г > >.1((Ь(!! И! ..

:5» К>1 I!X I 51»! l(> !? cl I . i. (! ;: К»

736008

Редактор H. Катачаннна

Заказ 2418, 36

Составитель Ю. Жiëèí

Техред К. Шуфрич Корректор Л. Гриценко

Тираж I019 Подписное

Lf НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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