Преобразователь переменногонапряжения b постоянное

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0306.75 (21) 2142409/24-21 {5г) М. КЛ. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Н 02 М 7/06

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений н открытий

Опубликовано 280281. Бюллетвнь № 8

Дата опубликования описания 28.0281 (53) УДК 621. 314.6 (088.8) (72) Автор изобретения

Т.A.Ïóíãàñ (71) Заявитель (54 ) ПРЕОБРЛЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯ)ХЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к электротехнике и радиоэлектронике и может быть применено при построении устройств, от которых требуется быстрое преобразование переменного напряжения в постоянное пропорционально средневыпрямленным значениям, может найти применение при разработке генераторов, детекторов, в системах

10 автоматики, в приборостроении и т.п.

Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий резистивно.-диодный мост и операционный усилитель, выход которого подключен к общей точке разноимеп-. 5 ных электродов диодов моста, а источник переменного напряжения присоединен к общей точке резисторов моста, причем операционный усилитель охвачен цепью обратной связи, включмлаей в себя дополнительные транзисторы, конденсаторы и резисторы (1).

Недостатками известного преобразователя является наличие значительной переменной составляющей в выходном преобразованном напряжении, что приводит к появлению погрешности преобразования, а также относительная сложность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий резистивно-диодный мост, операционный усилитель, выход которого подключен к общей точке соединения разноименных электродов диодов, а общая точка соединения резисторов связана со входной шиной (21 .

Недостатком этого преобразователя является недостаточная точность преобразования.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь параллельно последовательно включенным резисторам моста подключен дополнительно введенный конденсатор,а инвертирующий вход операционного усилителя подключен к точке соединения катода диода с конденсатором, причем операционный усилитель выполнен с развязанными по постоянному току входом и выходом.

На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя, в составе преобразователя использован опера809453 ционный усилитель с потенциальными входом и выходом; на фиг. 2 — операционный усилитель с развязанными с помощью конденсаторов входом и выходом.

Преобразователь содержит входную шину 1, разделительный конденсатор

2, первый и второй резисторы 3 и 4 с первым и вторым диодами 5 и 6, образующие резистивно-диодный мост, операционный усилитель 7, общую шину

8, выходные выводы преобразователя

9 и 10, конденсаторы 11-13.

Работает преобразователь следующим образом.

Преобразуемое напряжение подают на входную шину-1 через разделительный конденсатор 2, величину емкости конденсатора 11 подбирают такой, чтобы частота среза фильтра конденсатор 11 — резистор 3 или конденсатор 11 — резистор 4 была меньше ниж- 20 ней частоты преобразуемого напряжения.

В таком случае переменные напряжения в общих точках диодов и резисторов моста близки к нулю эа счет: р воздействия отрицательной обратной связи ° При положительном полупериоде преобразуемых напряжений создаются примерно равные токи, текущие на выход усилителя 7 через цепь резис- З® тор 4 — диод 6 и через цепь резистор 3 — конденсатор 11 — диод 6. При этом ток, текущий через резистор 3, заряжает конденсатор 11. При отрицательном полупериоде преобразуемого напряжения возникают токи, текущие через резисторы 3, 4 и диод 5 в обратном направлении, но ток, текущий в конденсатор 11, сохраняет прежнее направление и процесс заряда конденсатора продолжается. Установившийся. 40 процесс наступает, когда постоянный ток разряда конденсатора через резисторы 3 и 4 оказывается равным двухполупериодновыпрямпенному току заряда конденсатора 11. При этом заря- 4 жается также .конденсатор 2 в зависимости от резистивного делителя напряжения резисторы 3 и 4). Постоянное напряжение на инвертирукнцем входе усилителя 7 (на фиг.1 — усилитель .постоянного тока) близко к нулю, а выходом преобразователя при таком включении служит общая точка диода

6 и резистора 4, где имеется полное напряжение конденсатора 11. Если недопустимо попадание дрейфа усилителя на выход преобразователя, то можно блокировать вход и выход усилителя дополнительными конденсаторами 12 и 13. В таком случае конденсатор между входной шиной 1 и общей точкой @) резисторов 3 и 4 можно не испольэовать, так как при равенстве резисторов 3 и 4 обкладки конденсатора 11 .имеют равные и противоположные по знаку потенциалы относительно общей д шины, и постоянные напряжения в общей точке резисторов 3 и 4 оказываются скомпенсированными. Схема преобраэователя может быть реализована и с усилителем переменного тока.

В этом случае выход лучше снять с общей точки резистора 3 и диода 5, так как в этой точке переменная составляющая напряжения в К раз меньше, чем на выходе усилителя 7(фиг.2, Повышение точности в предложенном преобразователе по сравнению с из вестным достигается тем, что на выходе устройства имеется выпрямленное постоянное напряжение, причем переменная составляющая выпрямленного напряжения подавлена. Благодаря этом,отсутствует колебание выходного напряжения и тем самым повышается точность преобразования.

Дополнительное повышение точности достигается эа счет того, что схема содержит неболыаое количество элементов.

Предлагаемое изобретение обеспечивает создание преобразователя с диапазоном линейного преобразования более 80 дБ, что открывает ему широкую область применения — от простых детекторов до прецизионных приборов, работающих на уровне эталонов. Быстродействие преобразователя в 3-10 раэ вьиае, чем у известных устройств, что делает возможным его применение в автоматизированных системах управления и измерения.

Формула изобретения

1 ° Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий резистивно-диодный мост, операционный усилитель, выход которого подключен к общей точке соединения разноименных электродов диодов, а общая точка соединения резисторов связана со входной шиной, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в нем параллельно последовательно включенным резисторам моста подключен дополнительно введенный конденсатор, а инвертирукщий вход операционного усилителя подключен к точке соединения катода диода с конденсатором.

2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю щ и и с я тем, что операционный усилитель выполнен с развязанными по постоянному току входом и выходом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Франции Ð 2026815, кл. Н 03 К 17/00, опублик. 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 338978, кл. Н 02 М 7/06, 04.01.71 (прототип).

809453

О--

1d фис. g

9 (Рую. 3

Составитель Т. Кирюхина

Техред Ж.Кастелевич КорректорМ.Шароши

Редактор Н.Кешеля

Заказ 446/72 Тираж 741 Поднисное

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

rd