Измерительный преобразователь среднеквадратического значения напряжения

)5 О Я 2 нс ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 741167, кл. 0 О 1 В 19/02, 1978.(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть ис 1666960 А пользовано при построении аналоговых и цифровых вольтметров переменного напряжения, также информационно-измерительных систем различного назначения. Цель изобретения - повышение точности преобразования напряжения, имеющего постоянную составляющую. Преобразователь содержит два согласованных полевых транзистора 2 и 3, усилитель 1 раэбаланса, резисторы 4, 5 и 9, два инвертирующих усилителя 6 и 10, фильтр 1 низких частот. Введение генератора 11 импульсов и усилителя 12 с переключаемым коэффициентом передачи обеспечивает исключение погрешности, связанной с постоянной составляющей входного напряжения. 1 з. и, ф-лы, 1 ил.(2) Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использовано при гоздании аналоговых и цифровых вольтметров переменнрго 1 напряжения, а также информационно-измерительных систем различного назначения и является усовершенствованием основного изобретения по авт. св, М 741167.Цель изобретения - повышение точности преобразования напряжения, имеющего постоянную составляющую.На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя.Устройство содержит усилитель 1 раэбаланса, первый и второй полевые транзисторы 2 и 3, затворы которых объединены друг с другол 1 и подключены к выходу усилителя 1 разбаланса, первый и второй резисторы 4 и 5, первые выводы которых объединены между собой и подключены к истоку транзистора 2 и входу усилителя 1, первый инвертирующий усилитель б, выходол 1 подключенный к второму выводу резистора 5, а входом - к объединенным между собой стоком транзистора 2 выходом фильтра 7 низких частот и выходной клеммой 8 устройства, параллельно соединенные третий резистор 9 и второй инвертирующий усилитель 10, выход которого подключен к входу фильтра 7, а вход - к истоку транзистора 3, сток которого соединен с вторым выводом резистора 4,Устройство содержит также генератор импульсов 11 и усилитель 12 с переключаемым коэффициентом передачи, сигнальный вход которого подключен к входной клемме 13 устройства, выход - к стоку транзистора 3, а вход управления - к выходу генератора 11 импульсов,Устройство работает следующим образом.На вход устройства поступает входное напряжение Овх(1), содержащее переменную и постоянную составляющие, Усилитель 12 с переключаемым коэффициентом передачи имеет два режима работы: режим повторителя и режим инвертора, Перевод усилителя 12 из одного состояния в другое осуществляется импульсами, поступающими с генератора 11. Частота переключения усилителя 12 должна быть вне рабочего диапазона частот входного напряжения, например лежать выше рабочего частотного диапазона. Тогда на сток по/1 евого транзистора 3 и второй вывод резистора 4 будет/поступать напряжение Овх(1), уже не содержащее постоянную составляющую Лмпли/туда напряжения Овх(1) будет равна амплитуде входного напряжения Ов а знак напряжения Овх(1) по отношению к на 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пряжению Овх(1) будет определяться режимом работы усилителя 12,Напряжение Овх(1) через резистор 4 поступает на вход усилителя 1 разбаланса, на который одновременно через инвертирующий усилитель б и второй резистор 5 подается постоянное напряжение Овых с выхода фильтра 7 низких частот, Выходное напряжение усилителя 1 раэбаланса вызывает модуляцию проводимости канала полевого транзистора 2, Одновременно при этом изменяется проводимость канала полевого транзистора 3,Связь величины модуляции проводимости канала транзистора 2 с величинами по/СтУПаЮЩИХ НаПРЯжЕНИй Овх(1) И Овых МОЖНО определить из следующего уравнения:/Овх(1) 64+ Овых 62 Овых65=0 где 64 и 65 - проводимости резисторов 4 и 5; 6 г - проводимость канала полевого транзистора 2,Из управления видно, что проводимость 62 канала транзистора 2 равнаТок через канал полевого транзистора 3равен где 6 з - проводимость канала транзистора 3,Так как усилитель 10 имеет малые входные токи, влиянием которых можно пренебречь, то выходное напряжение усилителя 10 будет определяться таким выражением: где 69 - проводимость резистора 9,Знак минус в правой части этой формулы определяется тем, что усилитель 10 осуществляет инвертирование знака на/пряжения Овх(1)Так как проводимости каналов обоих полевых транзисторов, размещенных на одном кристалле, одинаковы, т. е, 62=6 з, то подставляя значение проводимости 6 з иэ уравнения (1) в уравнение (2), получим/ГОех Щ Е ОехД О 10=64 - 65Овых Ь После усреднения напряжения О 10фильтром 7 низких частот получим,( О 1 о й Овых= Овх (1) С",т,Таким образом, выходное напряжение фильтра 7 низких частот и всего преобразователя будет пропорционально средне. квадратическому значению эходного напряжения.Формула изобретения Измерительный преобразователь сред неквадратического значения напряжения, по авт. св. М 741167, о т л и ч а з щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования напряжения, имеющего г.ос 1 о. янную составляющую, в него введены генератор импульсов и усилитель с пер ключаемым коэффициентом передачи, котсрый включен между гходной клглмой устройства и обьедицен ными стоком второго полевого транзистооа и вторым выводом первого резистора, а вход управления кото рого подключен к выходу генератора импульсов,Овы 1 уОвх Дт о Овых- бт - 4 9 5 т1 Овхт, Ь65 Й.Второе слагаемое в этомравно нулю, так как напряженсодержит постоянной составляраты напряжений Овх(т) и Овх(т)между собой, так как модули нОвх(т) и Овх(т) равны между собойтогда в формулу (3) величину Оввеличины Овх (тЦ, получиму(3) уравнении 10 ие Овх(т) не ющей: квадбудут равны апряжений Подставив х (т) вместо Т 2вх (т)- о09 вы Обозначполучим окончательно Составитель С.Рыбинр Н,Коляда Техред М,Моргентал Корректор В, Гирняк Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул Гагарина, 1 Заказ 2519 Тираж 418 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5