Преобразователь переменногонапряжения b постоянное

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 832701 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (53)M. Кл.

H 03 0 1/06 (22) Заявлено 25.12.78 (21) 2701304/18 — 09 с присоединением заявки М—

Гвеударстввнный комитет

СВСР (23) Приоритет— во делам изабретений в открытий (53) УД К 621.376..23 (088.8) Опубликовано 23.05 81. Бюллетень J% 19

Дата опубликования описания 23.05.81 (72) Автор изобретения

В. А. Сукацкас

Каунасский политехнический институт им. апаса 4:нечкусà - ". ; > /,.:" (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться в цифровых и стрелочных вольтметрах и устройствах автоматики.

Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий операционный усилитель с резистором на входе и двумя цепями отрицательной обратной связи, выполненными каждая в виде .последовательно соединенных диода и резистора, причем диоды подключены к выходу операционного усилителя разнополярными электродами, а другие электроды диодов через дополнительные резисторы подключены к общей шине (1).

Однако такой преобразователь не позволяет получать как средневыпрямленные, так и амплитудные значения входного сигнала при сохранении точности, линейности и стабильнос., ти преобразования без существенной переделки схемы.

Цель изобретения — обеспечение . возможности получения как средневыпрямленных, так и амплитудных значений входного сигнала щщ

2 сохранении точности, линейности н. стабильности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем операционный усилитель с резистором на входе и двумя цепями отрицательной обратной связи, выполненными каждая в виде последовательно соединенных диода и резистора, причем диоды подключены к выходу операционного усилителя разнополярными электродами, а другие . электроды диодов через дополнительные резисторы подключены к общей шине, между входом операционного усилителя и резистором в одной из цепей отрицательной обратной связи включен первый конденсатор, а между рет5, зистором и диодом другой цепи отрицательной обратной связи включены параллельно. соединенные второй конденсатор и ключ.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема. предлагаемого преобразова тела.

Преобразователь содержит резистор 1, операционный усилитель 2, цепи 3 и 4 обратной .связи,. состоящие иэ диодов 5 и 6, резисторов

55

3 83270

7 и 8, первого 9 и второго 10 конденсаторов и ключа 11, а также дополнительные резисторы 12 и 13, выход 14.

Преобразователь работает следующим образом.

Преобразуемое переменное напряжение через резистор 1 поступает на вход операционного усилителя 2, на выходе которого это напряжение вьщеляется в противоположной полярности и распределяется через диоды 5 и 6 yg в соответствии с их полярностью. Обратная связь для положительных полуволн выходного напряжения операционного усилителя 2 замыкается через резистор 7 и конденсатор 9, для отрицательных — через резистор 8 и конденса- 15 тор 10; Когда ключ 11 разомкнут, обратная связь для обоих полуволн симметрична. На каждом из конденсаторов 9 и 10 вьщеляется постоянное напряжение, равное среднему значению последовательностей положительных или 2о отрицательных полуволн. Так как постоянная составляющая через цепи 3 и 4 обратной связи ие проходит, операционный усилитель 2 работает как усилитель переменного напряжения.

Напряжение конденсатора 9 наложено на малое входное напряжение операционного усилителя 2, которое меньше выходного пример. но в К раз, где К вЂ” коэффициент усиления операционного усилителя 2. Поэтому напряжение конденсатора 9 практически не содер- зр жит пульсаций, вьщеляется относительно общей шины (вход операционного усилителя 2 является потенциально заземленной точкой, т.е. его потенциал очень близок к потенциалу общей шины) и поступает на выход 14. Если З5 ключ 11 замкнут, сначала последовательность отрицательных полуволн поступает на вход операционного усилителя 2 со своей постоянной составляющей, равной среднему значению этой последовательности. Под действием обратной 4р связи постоянный уровень выходного напряжения операционного усилителя 2 сдвигается до тех пор, пока полностью уравновешиваются токи на входе операционного усилителя 2.

Уровень выходного напряжения операцион- 45 ного усилителя 2 сдвигается в положительную сторону на величину амплитудного значения отрицательных полуволн выходного напряжения операционного усилителя 2, измеренного относительно среднего уровня, так как только в этом случае через цепи 3 и 4 обратной связи постоянный ток также не поступает. Выходное напряжение операционного усилителя 2 только

"касается" своими минимумами уровня потен. циала корпуса, и практически все время обратная связь осуществляется через цепь 3. Че1 4 рез резистор 8 обратная связь осуществляется в основном только при резком увеличении амплитуды входного сигнала в переходном процессе. Конденсатор 9 заряжается до среднего значения сигнала, поступающего на цепь 3 обратной связи, которое в этом случае равно амплитудному значению отрицательной (на выходе операционного усилителя 2) полуволны переменного напряжения.

Таким образом, при разомкнутом ключе 11 напряжение, снимаемое с выхода 14, пропорционально средневыпрямленному значению преобразуемого переменного напряжения, а при замкнутом ключе 11 — амплитуде положительной его полуволны.

° .Изобретение обеспечивает как средневыпрям. ленное, так и амплитудное преобразование, переход от одного режима к другому осуществляется простым . замыканием одного конденсатора, выходное напряжение снимается в обоих случаях с одного и того же вывода, при этом за счет использования обратных связей для обоих видов преобразования сохраняется точность, линейность и стабильность преобразования.

Ф о рмула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий операционный усилитель с резистором на входе и двумя цепями отрицательной обратной связи, выполненными каждая в виде последовательно соединенных диода и резистора, причем диоды подключены к выходу операционного усилителя разнополярными электродами, а другие электроды дио. дов через дополнительные резисторы подключены к общей шине, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения возможности получения как средневыпрямленных, так и амплитудных значений входного сигнала при сохранении точности, линейности и стабильности преобразователя, между входом операционного усилителя и резистором в одной из цепей отрицательной обратной связи включен первый конденсатор, а между резистором и диодом другой цепи отрицательной обратной связи включены параллельно соединенные вто. рой конденсатор и ключ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Волгин Л, И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное.

М., "Советское радио", 1977, с. 192; рис. 4.23 (прототип) .

832701

Составитель О. Гаврилина

Техред М.Коштура

Редактор Г, Кацалап

Корректор С. Шекмар

Тираж 988

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 3476/52

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