Фазочувствительный выпрямитель

СОЮЗ СОВЕТСНИХКЮИцкщЕЮИРЕСПУБЛИН ЯО,/02 ГОсудАРстВенный номитет сссРпо делАм изОБРетений и ОтнРытийОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) ФАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ по авт.св. Ф 966851, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности, между выходом источника входного сигнала и сигнальным входом первого ключа введены дополнительные последовательно соединеные первый резистор, первый ключ,второй и третий резисторы, второй ключ, операционный усилитель с емкостной цепью отрицательной обратнойсвязи, выход которого через четвертый резистор подключен к сигнальномувходу первого дополнительного ключа,и пятый резистор, при этом сигнальныйвход первого дополнительного ключа че.рез два дополнительных встречно-параллельно соединенных диода подключен к общей шине, точка соединениявторого и третьего дополнительных резисторов через дополнительный конденсатор подсоединена к общей шине, ауправляющие входы первого и второгодополнительных ключей соединены соответственно с прямым и инверсным выходами введенного счетного триггера,вход которого подсоединен к выходуисточника опорного сигнала.Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано при проектировании систем автоматического регулирования.По основному авт.св. 11 966851 известен фазочувствительный выпрямитель, содержащий операционный усилитель с емкостной цепью отрицательной обратной связи, первый ключ, сигнальный вход которого через дна 1 О встречно-параллельно соединенных диода подключен к общей вине и через резистор соединен с источником входного .сигнала, а упранляющий вход подключен к источнику опорного сиг нала, и резистор обратной связи, включенный между выходом операционно го усилителя и сигнальным входом первого ключа, между выходом первого ключа и входом операционного рО усилителя включены дна дополнительных резистора, точка соединения которых через конденсатор подключена к общей шине, и второй ключ, управляющий вход которого подключен к источнику опорного сигнала через иннер-. тор 11 .Однако известное устройство не обеспечивает точности фазочунстнитель. ного измерения среднего значения пе- З ременного напряжения при наличии во входном сигнале постоянной составляющей. Цель изобретения - повышение точности измерения. 35Цель достигается тем, что н фазочувствительном выпрямителе, содержа- щем операционный усилитель с емкостной цепью отрицательной обратной связи, первый ключ, сигнальный вход 4 О которого через дна встречно-параллельно соединенных диода подключен к общей шине и через резистор соединен с источником входного сигнала, а управляющий вход подключен к источнику опорного сигнала, и резистор обратной связи, включенный между выходом операционного усилителя и сигнальным входом первого ключа, между выходом первоГо ключа и входом 50 операционного усилителя включены два дополнительных резистора, точка соединения которых через конденсатор. подключена к общей шине, и второй ключ, упранляющий вход которого под ключен к источнику опорного сигнала через иннертор, между выходом источника входного сигнала и сигнальным входом первого ключа введены дополнительные последовательно соединенные первый резистор, первый ключ, второй и третий резисторы, второй ключ, операционный усилитель с емкостной цепью отрицательной обратной связи, выход которого через четвертый резистор подключен к сигнальному входу первого дополнительного ключа, и пятый резистор, при этом сигнальный вход первого дополнительного ключа через два дополнительных встречно-параллельно соединенных диода подключен к общей шине, точка соединения второго и третьего дополнительных резисторов через дополнительный конденсатор подсоединена к общей шине, а управляющие входы первого и второго дополнительных клю" чей соединены соответственно с прямым и инверсным выходами ннеденнЬго счетного триггера, вход которого подсоединен к выходу источника опорного сигнала.На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. фазочувствительный выпрямитель содержит операционный усилитель 1, конденсатор 2 емкостной цепи отрицательной обратной связи, резистор 3, резистор 4 обратной связи, дна встречно-параллельно соединенных диода 5, первый 6 и второй 7 ключи, дна резистора 8 и 9, конденсатор 10, резистор 11, источник 12 опорного сигнала, инвертор 13, дополнительные последовательно соединенные первый резистор 14, первый ключ 15, второй 16 и третий 17 резисторы, второй ключ 18, операционный усилитель 19, конденсатор 20 емкостной цепи отрицательной обратной связи, четвертый дополнительный резистор 21, резистор 22, дна встречно-параллельно соединенных диода 23, дополнительный конденсатор 24, счетный триггер 25 и резисторов 26.Устройство работает следующим образом.Благодаря иннертору 13 ключи 6 и 7 работают в противофазе. Предположим, что в отрицательную полуволну напряжения сети опорное напряжение Ч,отрицательно и это соответствует замкнутому состоянию ключа 6 и разомкнутому состоянию ключа 7. Длительность импульса Чвыбрана равной136302 Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства посравнению с известным состоит в повышении точности измерения переменнойсоставляющей входнОго сигнала (лучше 0,1 Ж) в условиях высокого уровняпостоянной составляющей (до 1007., 30а также в получении независимогоизмерения постоянной и переменнойсоставляющих входного сигнала присохранении высокого быстродействияи малого уровня пульсаций выходногосигнала. Составитель В.ЦветковРедактор И.Николайчук Техред А,Ач Корректор С.ЧерниЗаказ 10301/44 Тираж 871 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035,Москва,Ж,Раушская наб.,д.4/5 филиал ППП "Патент",г,ужгород,ул.Проектная,4 половине периода напряжения Ч ,хотя в общем случае источник 12 опорного сигнала формирует импульсы, не равные половине периода.При разомкнутом ключе 7 напряжение на выходе операционного усилителя 1 не изменяется. На конденсаторе 1 О выделяется разность между средним значением напряжения от источника входного сигналаво время от ОВХрицательной полуволны через резистор 3 и постоянным напряжением с выхода операционного усилителя 1 через резис тор 4. Причем в установившемся режиме (амплитУДа вхоДного сигнала Чх 15 постоянна и закончился переходной процесс) в конце интервала замыкания ключа 6 на конденсаторе 10 устанавливается напряжение Ч, ,равное нулю. 20В положительном полупериоде , Ч ключ 6 разомкнут, ключ 7 замкнут, но выходное напряжение х/,хне изменяется так как иа вход операционного усилите ля 1 подается резистор 8 и ключ 7 напряжение 1, равное нулю.Таким образом, на выходе устройст ва в установившемся режиме напряжение У постоянно и пульсации отсутЗЫХствуют, Ключи 15 и 18 замыкаются в рротивофазе с частотой в два раза ниже частоты переменной составляющей входного сигнала, поэтому переменная составляющая входного сигнала не оказывает влияния на значение напряжения на конденсаторе 24 на момент размыкания ключа 18. При разом.кнутых ключах 6 и 15 ключи 7 и 18замкнуты, на вход операционных уси- хлителей 1 1 х 19 через резисторы 8 и17 соответственно подаются напряжения, равные нулю. Так что в установившемся режиме выходное напряжение не зависит от уровня постояннойсоставляющей входного сигнала и пропорционально только амплитуде переменной составляющей входного сигнала.В переходном процессе напряжения на конденсаторах 1 О и 24 на момент размыкания ключей 6 и 15 и замыкания ключей 7 и 18 интегрируются с постоянными времени Т= Йа С 2 и Т= =К 17 С 20, что приводит к изменению выходного сигнала в переходном процессе. Знак выходного сигнала определяется фазой переменной составляющей относительно опорного сигнала.