Выпрямитель

Выпрямитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

< >853771

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сонзэ Советсник

Социалйстичеснил

Респубпии . (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 03. 04. 79 (21) 2758707/18-09 с присоединением заявки М— (23 ) П риорнтет—

Опубликовано 07.08.81. Бюллетень М 29

Дата опубликования описания 10.08. 81 (51)М. Кл.

Н 03 D 1/10

Геаудлрстввннь:i квинтет

СССР нв двллн нзвбрвтвннй

N вткрытнй (53) УЙК621. 376. .23(088.8) (72) Автор изобретения

А.Н.Шаров (71) Заявитель (54) ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в контрольно-измерительной технике и в усилительно преобразовательных устройствах систем автоматического уп5 равления.

Известен пассивный выпрямитель, содержащий диодные резисторные и конденсаторные элементы 11).

Недостатком устройства является низкая точность преобразования среднего значения переменного напряжения в постоянное, прежде всего, из-за нестабильности характеристики диод= ных элементов.

Известен выпрямитель, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через первый резистор соединен с входом выпрямителя, а неинвертирующий вход через второй резистор подключен к общей шине, два диода, подключенных одноименными электродами к выходу и инвертирующему входу операционного усилителя соответственно, и активный сумматор, первый вход которого соединен со входом выпрямителя, а второй - с другим электродом первого диода, соединенным через третий резистор с инвертирующим входом операционного усилителя (2).

Однако это устройство имеет низкую точность.

Цель изобретения — повышение точ ности

Для этого в выпрямитель, содержащий операционтый усилитель, инвертирующий вход которого через первый резистор соединен с входом выпрямителя, 4 а неннвертирующий вход через второй резистор подключен к общей шине, два днода, подключенных одноименными .электродами к выходу и инвертирующему входу операционного усилителя соответственно, и активный сумматор, первый вход которого соединен со входом выпрямителя, а второй — с другим электродом первого диода, соединенным через третий резистор с инвертирукицим

71 а при ф

4Ъ 4О И

4О ЛЛ

Я

М2= ЧЬ р ""М, или

Р = „ня (2) 55

3 8537 входом операционного усилителя, между вторым входом активного сумматора и общей шиной включен управляемый ключ, а между выходом операционного усилителя и управляющим входом ключа включен блок управления. При этом другой электрод второго диода соединен с общей шиной.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предложен- 10 ного выпрямителя.

Выпрямитель содержит операционный усилитель 1, резисторы 2 - 4,диоды 5, 6, блок 7 управления, управляемый ключ 8, активный сумматор 9, который содержит резисторы 10 — 13, операционный усилитель 14. Блок 7 управления содержит резисторы 15 16, диод 17, Выпрямитель работает следующим образом. 20

Для указанной на схеме полярности включения диодов 5 и 6 при (1,ч)0 выходное напряжение. операционного усилителя 1 U ) О, выходное напряжение диода 6 U<) О, управляющее напряже- 25 ние ключа 8 Ö ).0, и ключ 8 разомкнут положительным напряжением. Тогда 3г.= ax + "смо 1 р / IIX (+ 1 -.1 Д +З х

Я

2 х 1+- Р

Р

U2o ",м ) ы R„

+

rpe 0смо4 1Ьч 1Ьх culex напряже- ние смещения нуля, входные токи и разность входных токов операционного усилителя I.

U g — начальное выходное напряжение диода 6.

Напряжение на выходе устройства (0 ч) или 0 чСO определяется уравнениями. 50

РЮ %4%

"ьо= 1смо " ц, +р,„! ьх1 а ьх" где 0 ЬЗ вЂ” напряжесммо2 SX X2- S>x9 Sx 1 ние смещения нуля, входные токи и разность входных токов операционного усилителя 14; ! о

О.= начальное выходное напряжение от параметров сумматора 9.

При 0 ) О, напряжение U„ 4 О и равьч но напряжению насыщения операционного усилителя 1, напряжение в точке соединения резисторов 15 и 16 отрицательное, диод 17 закрыт, ключ 8 замкнут, 0 =О и выходное напряжение

ll 1 Я

Оьью. 1.ьч. р 4 "ъо (5)

Значение U o определяется уравнением (4), т.е. одинаково для обеих режимов. Применение компенсационного резистора 13 позволяет достигнуть эффекта компенсации, а потенциал инвертирующего входа операционного усилителя 1 непосредственно не оказывает влияния на качество работы схемы.

Начальные составляющие выходных напряжений 0 и 0 компенсируются подключением резисторов к соответствукг щим выводам операционных усилителей

1 и 14.

Для иллюстрации критики недостатков прототипа приведем аналогичное рассмотрение, предположив, что на схеме диод 5 соединен с выходом операционного усилителя 1 (связь показана пунктиром, а ключ 8 и блок 7 управления ключом 8 не подключены).

При @Id,x CO 02 определяется уравнениями (1) и (2), 0 „,„- уравнением (3) .

"ьь, .- ьк р -(ис„„.з,„ю — а °

4-0 х 1+ — 4- - +

%42 Рлт (6) смО Р р рр 3 Я +3 х

<о д +, x ьч °

Х 44 + 49.

Р„

1, - „,)1„

Иэ сравнения уравнений (3) и (5) становится очевидным, что принципи5 . 8537 ально невозможно скомпенсировать начальную составляющую выходного сигнала, подключив балансировочный переменный резистор к соответствующим . выводам. операционного уси-5 лителя, так как величины разпичны для разных полярностей входного сигнала.

Технико-экономическая эффективность

Йердлагаемого изобретения заключается в возможности измерения малых входных сигналов с высокой точностью при широком динамическом диапазоне изменения входного сигнала (:80дб).

Аналогичный эффект получется при ис- is пользовании предлагаемого устроиства в качестве схемы выделения модуля начиная от долей В.

Формула изобретения

Выпрямитель, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход коо торого через первый резистор соединен с входом выпрямителя, а неинвер- 2s тирующий вход через второй резистор подключен к общей шине, два диода, 71 5 подключенных одновременными электродами к выходу и инвертирующему. входу операционного усилителя соответ ственно, и активный сумматор, первый вход которого соединен со входом выпрямителя, а второй — с другим электродом первого диода, соединениым через третий резистор с инвертирующим входом операционного усилителя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, между входом активного сумматора и общей шиной включен управляемьп» ключ, а между выходом операционного усилителя и управляющим входом ключа — блок управления, при этом другой электрод диода соединен с общей шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Волгин Л.И. Линейные электрические преобразователи для измерительных приборов и систем. М., "Советское радио", 1971 с.136- 144.

2. Проектирование и применение операционных усилителей. Под ред.

Дж.Грема. М., "Мир", 1974, с.271 (прототип).

11 и илиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная,4

Составитель Л.Ананьева

Редактор В.Федотов Техв С. Миг нова Ко екто М. Ша оши

Заказ 5694/31 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5