Линейный преобразователь действующего значения переменного напряжения

(56) Авторское свидетельство СССРУ 1075176, кл. 0 01 В 19/02,14.08.81.(54) ЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГОНАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к области электроизмерений и может бытьиспользовано в вольтметрах действующего значения переменного наЯО 1211657 пряжения. Цель изобретения - повышение точности преобразования путемкоррекции неидентичности проводимостей каналов полевых транзисторов, Устройство содержит квадратирующий полевой транзистор 1, инвертирующие усилители 2 и 4, усредняющий Фильтр 3, корректирующие сумматоры 5 и 10, усилитель разбаланса 6, резисторы 7 и 8 и балансирующий полевой транзистор 9. В описании приведены соотношения, определяющие проводимости каналов транзисторов 1 и 9, и дан расчет напряжения на выходе преобразователя.Изобретение дополнительное к авт.св. 9 1075176. 1 ил.5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 Изобретение относится к электро- измерениям и может быть использовано в вольтметрах действующего значения переменного напряжения.Цель изобретения - повышение точности преобразования путем коррекции неидентичности проводимостей каналов полевых транзисторов.На чертеже приведена электрическая схема преобразователя.Линейный преобразователь действующего значения переменного напряжения содержит квадратирующий по- леной транзистор 1, сток которого подключен к входной шине, а исток - к входу первого инвертирующего усилителя 2, усредняющий фильтр 3, вход которого подключен к выходу первого инвертирующего усилителя 2, а выход - к выходной шине, входу второго инвертирующего усилителя 4 и первому входу первого корректирующего сумматора 5, а также усилитель разбаланса 6, вход которого через первый резистор 7 соединен с входной шиной, через второй резистор 8 - с выходом второго инверти.рующего усилителя 4 и непосредственно с объединенными между собой истоком балансирующего полевого транзистора 9 и вторым входом первого корректирующего сумматора 5Выход усилителя разбаланса 6 подключен к затвору балансирующего транзистора 9. Выход первого сумматора 5 подключен к стоку балансирующего транзистора 9. Кроме того, преобразователь содержит второй корректирующий сумматор 10 с первым инвертирующим входом, коэффициент передачи по которому равен единице, вторым и третьим неинвертирующими входами, четвертым и пятым инвертирующими входами, коэФфициенты передачи по которым равны 0,5. Первый вход корректирующего сумматора 10 соединен с затвором балансирующего транзистора 9, второй вход - со стороны квадратирующего транзистора 1, третий вход - с истоком этого же транзистора, четвертый вход - со стоком балансирующего транзистора 9, пятый вход - с истоком этого же транзистора, а выход - с затвором квад.- ратирующего транзистора. Линейный преобразователь действующего значения переменного напряжения работает следующим образом. На вход усилителя разбаланса 6 через резистор 7 с входной шины пре образователя поступает переменный ток, пропорциональный входному сигналу 17 (С ), а через инвертирующий усилитель 4 и резистор 8 с выходной шины преобразователя - постоянный ток, пропорциональный сигналу 11вылК этому же входу усилителя разбаланса 6 через сумматор 5, предназначенный для суммирования постоянных напряжений, подводится ток, пропорциональный сумме постоянного напряжения 17смешения усилителя разбаланса 6 и постоянного напряжения 11 ы, Усилитель раэбаланса 6 охвачен параметрической обратной связью через балансирующий транзистор 9, поэтому при подаче входного напряжения 11 (С) выходное напряжение разбаланса вызывает изменение проводимости канала балансирующего транзистора 9 и одновременно через сумма-: тор 1 О изменение проводимости канала транзистора 1.Зависимость проводимости С ка 9 нала балансирующего транзистора 9 от входного сигнала Бвл(С), напряжения 0 и напряжения 17 опредев ьх лится из условия, что сумма токов, поступающих на вход усилителя разбаланса 6 равна нулю: дв 0,15, 1 цо,с, и,ц,.о,ц,.о,(1)где О ,С - проводимости резисторов7 и 8 соответственно.Из уравнения (1) следует, что С 9 С ( С ) С в( )"вылвыхНа первый неинвертирующий вход корректирующего сумматора 10 поступает сигнал Б, , равный напряжению на затворе балансирующего транзистора 9, на второй и третий неинвертирующие входы - сигналыи 11 ц , равные напряжениям соот"ветственно на стоке и истоке квадратирующего транзистора 1, а на четвертый и пятый инвертирующие входы - сигналы 1 и 11 , равные9 чнапряжениям соответственно на стоке и истоке балансирующего транзистора 9Коэффициент передачи сумматора 10 по первому входу равен 1, а по остальным входам 0,5, Напряжение Ц в, на выходе сумматора1211657 10 и на затворе квадратирующеготранзистора 1 будет равно 1 1.1 +0,513 с +О,ЯО,511 Уравнение (31 легко приводится к виду: Проводимости О, и О каналовТираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Б, Раушская наб., д, 4/5Заказ 636/49 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4 т,е. проводимости каналов транзисторов 1 и 9 равны.На вход инвертирующего усилителя 2 через канал квадратирующеготранзистора 1 с проводимостью О,поступает ток, равный(т,)Опоэтому на выходе этого усилителяимеетместо напряжение У равное210(Ц=- Оьх 1 (6)ос:где О - проводимость резистора обосратной связи инвертирующего усилителя 2,С учетом (6) и (2) получим Ц (1 ( (1(1 1 з 7 О О(11 сЯ2 ьхвх И с11 +ос ос вых ос "выхНапряжение Б (1 ) усредняетсяфильтром 3. В результате среднеезначение выходного напряжения Бвыхпреобразователя равноТ0 ос О ос ( вых где Т - период изменения входногосигнала Цв(1)Первое слагаемое в уравнении (7) равно нулю, как среднее значение переменного входного напряжения 11. Следовательно, можно записатьт- 0 Ю 31,(8) .алых ц 1 вхосИз (8) следует, что на выходе преобразователя формируется постоянное напряжение, пропорциональное действующему значению входного напряжения.Отличия преобразователя позволяют скорректировать погрешность преобразования за счет компенсации разности напряжений сток-исток транзисторов разностью напряжений затвор-исток, т.е, повысить точность преобразования,Формула изобретенияФ Линейный преобразователь действующего значения переменного напряжения по авт.св. В 1075176, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введен второй корректирующий сумматор, первый неинвертирующий вход которого соединен с затвором балансирующего транзистора, второй и третий неинвертирующие входы подключены соответственно к стоку и истоку квадратирующего транзис-, тора, четвертый и пятый инвертирующие входы - соответственно к стоку и истоку балансирующего транзистора, выход второго сумматора соединен с затвором квадратирующего транзисто-ра, при этом второй сумматор выполнен с единичным коэффициентом передачи по первому входу и с коэффициентом передачи, равным 0,5 по остальным входам.