Преобразователь переменного напряжения в постоянное

Преобразователь переменного напряжения в постоянное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности преобразования высокочастотных напряжений и расширение динамического диапазона преобразования в сторону больших напряжений. Преобразователь содержит усилитель 1 переменного напряжения, резисторы 10, 11, конденсаторы 12, 13, 14. Цель достигается за счет обеспечения уменьшения до нуля постоянного запирающего напряжения на выходах ключей, выполненных на диодах 19, 20. Для этого в преобразователь введены интегрирующие усилители 2, 6, резисторы 15, 16 и конденсаторы 17, 18. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК и9! SU Н1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4236799/24-09 (22) 13.09.87 (46) 23.05.90, Бюл, М- 19 (72) Т,А.Пунгас. О,И,Мяртенс, Ь,К.Корсен и Ю,К,-A.Õóíò (53) 621.314 ° 6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М - 809453, кл. Н 02 М 7/06, 1975. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННО! О НAГ1РЯ)1ГЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повышение точности преобразования высокощ)5 Н 03 Р 1/18, Н 02 M 7/06 частотных напряжений и расширение динамического диапазона преобразования в сторону больших напряжений.

Преобразователь содержит усилитель

1 переменного напряжения, резисторы

10, 11, конденсаторы 12, 13, 14, Цель достигается эа счет обеспечения уменьшения до нуля постоянного запирающего напряжения на выходах ключей, выполненных на диодах 19, 20. Для этого в преобразователь введены ингегрирующие усилители 2, 6, резисто-ры 15, 16 и конденсаторы 17, 18, 1 ил.

1566459

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при разработке генераторов, детекторов, вольтметров и т,п.

Цель изобретения — повышение точности преобразования высокочастотных напряжений и расширение динамического диапазона преобразования в сторону больших напряжений, 10

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема преобразователя переменного напряжения в постоянное.

Преобразователь переменного напряжения в постоянное содержит усилитель 15

1 переменного напряжения, первый интегрирующий усилитель 2, выполненный на резисторе 3, конденсаторе 4 и операционном усилителе 5, второй интегрирующий усилитель 6, выполненный на резисторе 7, конденсаторе 8 и операционном усилителе 9, первый 10 и второй 11 резисторы, первый 12, второй 13 и третий 14 конденсаторы, первый 15 и второй 16 дополнительные резисторы, первый 17 и второй 18 дополнительные конденсаторы, первый 19 и второй 20 диоды.

Преобразователь работает следующим образом, 30

Преобразуемое напряжение подают на вход преобразователя переменного напряжения в постоянное, на резисторы

10 и 11, Величины емкостей конденсаторов 12, 13, 17, 18 и 14 подбирают такие, чтобы частоты среза эквивалентных фильтров с резисторами 10 и 11 были меньше нижней частоты преобразуемого напряжения, В таком случае переменные напряжения в общих точках 40 конденсаторов 12 и 17 и резисторов

10 и 16, а также в общих точках конденсаторов 13 и 18 и резисторов

11 и 15 близки к нулю за счет воздействия отрицательной обратной

45 связи усилителя 1.

При положительном полупериоде преобразуемых напряжений создаются примерно равные токи, текущие на выход усилителя l через цепь: резис50 тор 11, конденсатор 18 диод 20 и через цепь: резистор 10, конденсаторы 12, 13 и 18, диод 20, При этом ток, текущий через конденсаторы 12, 13 и 18, создает в них падение по55 стоянного напряжения, При отрицательном полупериоде преобразуемого напряжения создаются примерно равные токи, текущие на выход усилителя 1 через цепь: резис- тор 10, конденсатор 17, диод 19 и через цепь: резистор 11, конденсато- ры 13, 12 и 17, диод 19, При этом ток, текущий через конденсаторы 13 и 12 имеет то же направление, что при положительных полупериодах входного напряжения, Заодно заряжается конденсатор 17, В результате заряжения конденсатора 18 на выходе диода 20 напряжение отрицательно, указанное отрицательное напряжение интегрируется в интегрирующем усилителе 6, На выходе операционного усилителя 9 создается положительное постоянное напряжение, передаваемое через резистор 16 в точку соединения резистора 10 и конденсаторов

12 и 17.

В результате заряжения конденсатора 17 на выходе диода 19 положительно, указанное положительное напряжение интегрируется в интегрирующем усилителе 2 ° На выходе операционного усилителя 5 создается отрицательное постоянное напряжение, передаваемое через резистор 15 в точку соединения резистора 11 и конденсаторов 13 и 18 ° В установившемся режиме на входах интегрирующих усилителей 2 и 6 имеются нулевые напряжения, т.е. на выходах диодов 19 и 20 напряжения равны нулю. На выходах операционных усилителей 5 и 9 имеются также напряжения, чтобы ток, созданный между ними через резисторы 16, 10, 11, 15, уравновешивал среднее значение импульсов тока, заряжающих конденсаторы 12 и 13. (При равенстве сопротивлений резисторов IO и 11 на входе преобразователя переменного напряжения в постоянное разделительный конденсатор можно не использовать. То есть в установившемся режиме постоянный ток разряда конденсаторов 12 и 13 через резисторы 10 и 11 оказывается равным двухполупериодно-выпрямленному току заряда конденсаторов 12 и 13. Выходами преобразователя переменного напряжения в постоянное при таком включении являются точка соединения резисторов 10 и 16 и конденсаторов 12 и

17, а также точка соединения резисторов 11 и 15 и конденсаторов 13 и

18.

66459 (2) 5

Целесообразно использовать полный размах выходного преобразованного напряжения, т.е, разность напряжений с укаэанных выше точек.

Среднее значение импульсов тока, заряжающих конденсаторы 12 и 13 при положительном полупериоде входного

+ напряжения, I, определяе тся следую< 2, <3 щим образом:

Uв< св (1)

2 R

<о среднее значение импульсов тока, заряжающихх конденсаторы 12 и 13 при отрицательном полупериоде входного напряжения, I < определяется следующим образом: — 1 Ue<.св e<

< < 2 R<, где U — средневыпря1.<ленное эначеВ<.св ние преобразуемого напряжения; е< — напряжение на входах усилителя 1;

R,o,R,< — сопротивление резисторов

10 и 11 соответственно.

Ток, уравновешивающий укаэанные импульсы тока эаряжения конденсаторов

12 и 13, создает на резисторах 10 и 11 падение напряжения, которое является выходным напряжением Ц „„ при его дифференциальном снятии:

При соответствующих упрощениях и учитывая, что е

Ца (4)

К< можно окончательно написать коэффициент преобразования

à 1 1 U3 — 2!K. = 2 1 + 2 (- — ) — — — — — — 1(5)

U ex.ce 2 Uev.св J

Как види . из уравнения (5), коэффициент преобразования имеет мультипликативную и аддитивную погрешности.

Мультипликативная погрешность пропорциональна квадрату погрешности резисторов 10 и 11, Указанное значение исключительно мало и при реальных погрешностях резисторов, например, 0,1Х составляет две миллионных, Аддитивная погрешность равна отношению падения напряжения на диодах к входному напряжению, уменьшенному

11 К, раз.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий первый и второй резисторы, первые выводы которых объединены и являются входом преобразователя переменного напряжения в постоянное, а вторые выводы подключены к первым выводам первого и второго конденсаторов соответственно, причем второй вывод первого конденсатора подключен к инвертирующему входу усилителя переменного напряжения, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, выход усилителя переменного напряже20 ния, через третий конденсатор подкгычен к точке соединения анода и катода первого и второго диодов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования высокочастотных напряжений и расширения динамического диапазона преобразования в сторону больших напряжений, введены первый и второй интегрирующие усилители, первый и

30 второй дополнительные резисторы и первый и второй дополнительные конденсаторы, причем вход первогс интегрирующего усилителя подключен к катоду первого диода, а выход - че35 ре 3 первый дополнительный ре эи 1 от3 к точке соединения второго резистора с вторым конденсатором, второй вывод которого подключен к инвертирующему входу усилителя переменного напряже40 ния, вход второго интегрирующего усилителя подключен к аноду второго диода, а выход — через второй дополнительный резистор к точке соединения первого резистора с первым конденсатором, при этом первый дополнительный конденсатор включен между точкой сое;. динения первого резистора с первым конденсатором и катодом первого диода, а второй дополнительный конденсатор включен между точкой соединения второго резистора с вторым конденсатором и анодом второго диода,