Устройство для преобразования среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное напряжение
,.я
16A)i à мБА
ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Соцнелнстнчесннх Республик К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07. 06. 78 (21) 2625417/18-21 (51)м. к„ с присоединением заявки № (23) Приоритет G O R 19/22 Государственный комитет СССР по дедам изобретений N открытий Опубликовано 231280, бюллетень ¹ 47 (53) УДК 621 317 .7(088.8) Дата опубликования описания 251280 (72) Автор изобретения A. М. Никитин (71) Заявитель II (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ Изобретение относится к электроиэмерительной технике, и может быть использовано в системах автоматического регулирования, а также радиоиэмерительных приборах различного назначения. Известно устройство для преобразования среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное напряжение,.содержащее двухполупериодный выпрямитель, два полевых транзистора, суммирующий усилитель, операционный усилитель, фильтр нижних частот и резистор обратной связи, включенный между выходом фильтра нижних частот и входом суммирующего усилителя. В нем квадратирование входного сигнала происходит эа счет того, что полевые транзисторы работают в режиме управляемого сопротивления $1) . Недостатки известного устройства связаны с узким динамическим диапазоном преобразуемого напряжения и невысокой линейностью преобразования, обусловленным тем, что полевые транзисторы в режиме управляемого сопротивления обладают нелинейностью зависимости сопротивления сток-исток транзистора от напряжения на затворе, сильной зависимостью этого сопротивления от температуры, нелинейностью выходных вольт-амперных характеристик. 5 Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для преобразования среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное напряжение, 10 содержащее последовательно включенные первый логарифмирующий преобразователь, вычитающий блок, потенцирующий преобразователь и фильтр нижних частот, выход которого через Е5 второй логарифмирующий преобразователь подключен к одному из входов вычитающего блока p2) . Недостатком этого устройства является узкий частотный диапазон преЯф образуемого напряжения эа счет невысокой линейности преобразования в высокочастотной части рабочего диапазона частот. Это объясняется низкой линейностью формирователя моду25 ля входного сигнала, которая обусловлена нелинейностью вольт-амперных характеристик выпрямительных диодов в цепи отрицательной обратной связи ,усилителя-формирователя. Эта нели3Q йейность особенно сильно скаэывает789834 ся на высоких частотах, где коэффициент усиления усилителя мал. Цель изобретения — расширение диапазона частот преобразуемого напряжения эа счет повышения линейности преобразования на высоких частотах. Указанная цель достигается тем, что в устройство для преобразования среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное напряжение, содержащее последовательно включенные первый логарифмирующий преобразователь, масштабирующий преобразователь, вычитающий блок, потенцирующий преобразователь и фильтр нижних частот, выход которого через второй логарифмирующий преобразователь подключен к одному из входов вычитающего блока, введены последовательно включенные инвертирующий усилитель, дополнительный нычитающий блок и дополнительный потенцирующий преобразователь, причем вход инвертирующего усилителя соединен с выходом масштабирующего преобразователя, один иэ входов дополнительного нычитающего блока — с выходом второго логарифмирующего преобразователя, выход дополнительного потенцирующего преобра-, зователя — со входом фильтра нижних частот, а первый логарифмирующий преобразователь выполнен биполярным. На чертеже изображена функциональная схема устройства для преобразования среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное напряжение. Устройство содержит биполярный логарифмирующий преобразователь 1, масштабирующий преобразователь 2, нычитающий блок 3, потенцирующий преобразователь 4, фильтр 5 нижних частот, логарифмирующий преобразователь б, вычитающий блок 7, инвертирующий усилитель 8 и отенцирующий преобразонатель 9. Устройство работает следующим образом. Входной сигнал U поступает на биполярный логарифмирующий преобразователь 1, затем масштабирующим преобразователем 2 умножается на коэффициент, равный 2. В результате на выходе преобразователя 2 получается сигнал, равный: % пU!!x при Uex) 0 @я.. KnU » éðè U>Ä (0 . На вход потенцирующего преобразователя 4 поступает разность сигналов с выхода масштабирующего преобразователя 2 и логарифмирующего пре,образователя б: (gnU » — (п0>,,»при 0 ) 0 ЭХ4. Р gnU<„- (п0 при U® q О, Так как н качестве потенцирующего преобразователя используется транзистор, то он производит потенцирование напряжений одной полярности, и напря>кение на его выходе; 3 Ъ. — Р.0„,=0, Ц „при О ) 0 На вход потенцирующего преобразователя 9, аналогично преобразователю >4, поступает разность сигналов с выхода инвертирующего усилителя 8 и с выхода логарифмирующего преобразователя б, 2 S»з jn U » п Ощ у, EIPH Ору(0 Напряжение на выходе потенцирующего преобразователя 9 соответствует; 0 при Ugx) 0 я б >УГ ь» — fn0у„.= Х, пРи U> <0 l5 На вход фильтра 5 нижних частот поступают сигналы с выходов потенцирующих преобразователей 4 и 9, 2О Х Вы . х ых )0+ п 0 х L0= Я. Одх Цьы» После усреднения этого напряжения фильтром нижних частВт выходное напряжение устройства оказывается равным эффективному значению нхсдного напряжения . U с— Ьх. Ъ > Ч. UÜú|õ. Использованная структура построения предлагаемого устройства позволяет обойтись без формирователя модуля входного напряжения, понысить линейность преобразования на высоких частотах и, тем самым, расширить диапазон частот преобразуемого напряжения ° Формула изобретения Устройство для преобразования сред4 неквадратичного значения переменного напряжения в постоянное напря>кение, содержащее последовательно включенные первый логарифмирующий преобразователь, масштабирующий преобразователь, вычитающий блок, потенцирующий преобразователь и фильтр нижних частот, выход которого через второй логарифмирующий преобразователь подключен к одному из входов вычитающего блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью расширения диапазона частот преобразуемого напряжения, в него введены последовательно включенные инвертирующий усилитель дополнительный нычитающий блок и дополнительный 6G потенцирующий,преобразователь, причем вход инвертирующего усилителя соединен с выходом масштабирующего преобразователя, один из входон дополнительного нычитающего блока — c ныхо65 дом второго логарифмирующего преоб789834 Составитель Л.,Морозов ?едактор A. Шандор Тех С Мигунова K Заказ 9128/75 Тираж 01 Zt ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35 Раушская наб. . 4 5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород., ул. Проектная, 4 разователя, выход дополнительного потенцирующего преобразователя — со входом фильтра нижних частот, а первый логарифмирующкй преобразователь выполнен биполярным. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 431459, кл. к 19/02, 1972. 2. Волгин Л. И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. И., "Советское радио", 1977, с. 129, рис. 3.18а.
