Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистичесних

Республик

«»978296 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 23.06.81 (21) 3306975/24-07 (51)М. Кл.

Н 02 И 7/04

G 05 F 1/56

6 01 R 19/02 с присоединением заявки №

3Ьеударстесииый камитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 30 11.82 ° Бюллетень № 44 ао делам изобретений и атирытий (53) УДК 621.316. .722.1 (088. 8) Дата опубликования описання30,11.82 (72) Авторы изобретения

J1.И.Волгин, А.В.Ефимов, А.И.Зарукин и Н,А.Б

Ульяновский политехнический институт (71) Заявитель (54), ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕНЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

В указанном устройстве повтори" тель напряжения обеспечивает защи1О ту выходного термопреоЬразователя от перегрузок по току. Вместе с тем этот функциональный узел работает как элемент с однополярной проводимостью, При уменьшении напряжения на

15 выходном термопреоЬразователе ток через повторитель снижается и при нулевом выходном сигнале оказывается равным нулю. Это обусловливает уменьшение суммарного коэффициента усиления устройства и падение петлевого усиления, что влечет за собой резкое снижение тока покоя повторителя, его коэффициента передачи и в

Изобретение относится к электро. измерительной технике и предназначено для использования при реализации точных аналоговых и цифровых вольтметров эффективных значений.

Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий входной и выходной .термопреобразователи, потенциальные цепи которых соединены последовательно и включены между шиной нулевого потенциала и входом усилителя (1).

Недостаток известного устройства заключается в узком динамическом диапазоне входного сигнала, ограниченном, в частности, сверху перегрузочной способностью выходного термопреабразователя.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий вход" ной и выходной термопреобразователи, потенциальные цепи которых соединены последовательно и включены между шиной нулевого потенциала и входом усилителя, повторитель напряжения, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход - к нагреватели выходного термопреобразователя и общему выходу устройства (2).

9782g6 4 конечном счете - уменьшение общей точности преобразования.

Целью изобретения является повышение точности подобного измерительного устройства при малых уровнях входного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения s пnоoсcтTоoя нHнHоoеe, содержащий входной и выходной термопреобраэователи, потенциальные цепи которых соединены последовательно и включены между шиной нулевого потенциала и входом усилителя повто) ритель напряжения, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход - к нагревателю выходного термопреобразователя и общему выходу устройства, введены дополнительный усилитель, диод обратной связи, защитный диод и два резистора смещения, причем основной и дополнительный усилители выполнены дифференциальными, инвертирующие входы обоих усилителей через соответствующие резисторы смещения соединены с шиной нулевого потенциала, неинвертирующий вход дополнительного усилителя подключен к выходу повторителя напряжения, диод обратной связи включен между выходом дополнительного усилителя и ин" вертирующим входом основного, а защитный диод - между выходом и инвертирующим входом дополнительного .усилителя.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого преобразователя переменного напряжения в постоянное, Устройство содержит входной 1 и выходной 2 термопреобразователи, . потенциальные цепи которых соединены последовательно и включены между шиной нулевого потенциала и неинвертирующим входом основного дифференциального усилителя 3, Инвертирующий вход усилителя 3 соединен с шиной нулевого потенциала через резистор смещения. К выходу усилителя 3 подключен вход повторителя 5 напряжения с транзистором 6, токоограничивающими резисторами 7 и Я и токоэа дающим резистором Я, В состав устройства входит также дополнительный дифференциальный усилитель 10, инвертирующий вход которого соединен с шиной нулевого потенциала через резистор 11 смещения, а неинвертирующий вход подключен к выходу повто

55 чения тока нагрева данного термопреобразователя резисторами 7 и 8. . При практическом использовании предлагаемого преобразователя обеспечивается, таким образом, повышенное петлевое усиление в области малых входных напряжений, что позволяет получить высокую точность преобразования. рителя 5 напряжения, Диод !2 обрат" ной связи включен между выходом усилителя 10 и инвертирующим входом усилителя 3, а защитный диод 13между выходом и инвертирующим входом усилителя 10, На схеме показан также источник 14 питающего напряжения.

Работа устройства, базируется на о известном методе взаимообратных преобразований и предусматривает сравнечие по эффективному значению входного напряжения с напряжением obратной связи, в качестве которого

iS используется выходное напряжение, полученное путем усиления сигнала рассогласования, Повторитель 5 напряжения реализован в устройстве с широким динами20 ческим диапазоном, функционирует в области как положительных, так и отрицательных напряжений и обладает во всем диапазоне рабочих сигналов коэффициентом передачи, близким к еди25 нице.

Дополнительный усилитель 10 предотвращает появление на выходе устройства отрицательного напряжения,.

Если имеют место предпосылки к указо занному явлению, т,е. если на выходе возникает. небольшое 1несколько десятков-сотен микровальт) отрица .тельное напряжение, то открывается диод 12 и через усилитель 3 и повторитель напряжения замыкается отри" цательная обратная связь, обеспечивая изменение знака выходного напряжения. Последнее не превышает в этом случае единицу милливольт и определяется напряжением смещения на

40 инвертирующем входе усилителя 10, Защитный диод 13 исключает появление на выходе усилителя 10 большого положительного напряжения (насыщение усилителя) при рабочих положительных напряжениях на общем выходе преобразователя.

Повторитель 5 напряжения защищает выходной термопреобразователь 2 от перегрузок по току путем ограни978296

Формула изобретения

Составитель 11. Морозов

Редактор С, Пекарь Техред Е. Харитончик . Корректор Н.Король

Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5. аказ 236

Филиал ПП t атент", г. жгород, ул. 1роектная, Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий входной и выходной термопреобразователи, потенциальные цепи которых соединены последовательно и включены между шиной нулевого потенциала и входом усилителя, повторитель напряжения, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход - к нагревателю выходного термопреобразователя и общему выходу устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования при малых уровнях входного сигнала, B него введены дополнительный усилитель, диод обратной связи, :защитный диод и два резистора смещения, причем основной и дополнительный усилители выполнены дифференциальными, инвертирующие входы обоих усилителей через соответствующие резисторы смещения соединены с шиной нулевого потенциала, неинвертирующий вход дополнительного усилителя подключен к выходу повторителя напряжения, диод обратной связи включен между выходом дополнительного усили"

10 теля и инвертирующим входом основно" го, а защитный диод — между выходом и инвертирующим входом дополнительного усилителя.

Источники информации;

;принятые во внимание при эксйертизе

1. Патент ФРГ М 1814520, кл. G 01 R 19/02ф 1970

2 Патент СНА 2857569, гю кл. 324-106. 1958.