Преобразователь емкости

(5)5 6 01 В 27/ ЕНИЯ кий и конструкнститут средств ературы и издеонтрольприбор" расильщиков и ГОСУДАРСТВЕН ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 481129 М 21 (22) 06.04,90 (46) 07.07.92, Бюл. ЬЬ 25 (71) Научно-исследователь торско-технологический контроля электронной ап лий электронной техники" (72) Л,В.Каменев, Б,И.К Б.В.финк (53) 621.317 (088.8) (56) Патент США Ф 414214кл. 0 01 й 27/26, 1979.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЕМКОСТ (57) Изобретение относится к злек технике и может быть использован мерения параметров электрически Цель изобретения - снижение по сти, В преобразователь емкости, с щий генератор 1 переменного напр транзистор 2, конденсатор 4, блок да, введены элемент 6 компенса вторитель 7 тока, что повышае чувствительность преобразователя тронной о для изх цепей, грешно- одержаяжения, 3 разряций, пот также 1 ил,Изобретение относится к электронной транзистора, второй вывод элемента комтехнике и может быть использовано для пенсациисоединенсвыходомблокаразряда, измерения параметров электрических це- вторым выводом генератора переменногонапряжения и общей шиной.Известен преобразователь емкость-на На чертеже представлена функциопряжение, который содержит источник по- нальная схема предлагаемого преобразовастоянного напряжения, активный элемент, теля,в качестве которого использован туннель- Преобразователь содержит генератор 1 ный диод, параллельныйС-контур, емкост- переменного напряжения, транзистор 2, ный датчик, резистор и параллельную 10 блок 3 разряда, конденсатор 4, параэитную ВС-цепь. емкость 5, элемент 6 компенсации, повториНаиболее близким техническим реше- тель 7 тока, вход которого соединен с колнием к предлагаемому изобретениюявляет- лектором транзистора 2, а один из выходов ся преобразователь емкости, входящий в с первым выводом элемента 6 компенсации состав детектора положения, содержащий 15 и базой транзистора 2, блок 3 разряда вклюгенератор переменного напряжения, трэн- чен между вторым выводом элемента 6 комзистор, устройство разряда, вход которого пенсации и эмиттером транзистора 2, а соединен с змиттером транзистора и пер- вторая - с первым выводом генератора 1, вой обкладкой конденсатора, вторая об- второй вывод которого соединен с вторым кладка которого соединена с первым 20 выводом элемента 6 компенсации и общей выводом генератора переменного напряже- шиной,ния и общей шиной, второй вывод генерато- Генератор 1 может быть реализован по ра переменного напряжения соединен с любой схеме генератора высокочастотных выходом блока разряда и базой транэисто- синусоидальных колебаний или в виде гера, коллектор которого является выходом 25 нератора линейно-изменяющегося напряпреобразователя емкости. Блок разряда мо- жения, Повторитель 7 тока может быть жет быть выполнен в виде диода, включен- реализован по схеме токового зеркала, При ного встречно-параллельно эмиттерному этом выходные коллекторные токи транзипереходу транзистора, сторов 9 и 10 равны току на входе повторитеНедостатком известного преобраэо ля 7 (коллектор транзистора 8), Транзистор вателя является большая погрешность, элемента 6 компенсации выбирают иден- обусловленная паразитной емкостью, со- тичнымтранзистору 2,стоящей иэ "монтажной" емкости провод- Преобразователь работает следующим ника, соединяющего эмиттер транзистора с образом,входом блока разряда, и емкости кабеля, 35 При отрицательном полупериоде высоединяющего первую обкладку конденса- ходного напряжения генератора 1 ток заря- тора с эмиттером транзистора. да конденсатора 4 через транзистор 2Паразитная емкость включена парал- поступает на вход повторителя 7, выходной лельно преобразуемой емкости и поэтому ток которого, протекая через транзистор 2 в коллекторный ток транзистора представля диодном включении, создает на нем падеет собой суперпоэицию (сумму) токов заря- ние напряжения, равное напряжению, пада конденсатора и параэитной емкости, дающему на эмиттерном переходеТаким образом, погрешность, обуслов- транзистора 2. и таким образом поддержи- ленная наличием паразитной емкости, вает нулевым потенциал первой обкладки полным весом входит в результат преобра конденсатора 4.зования емкости конденсатора в ток. При положительном полупериоде выЦелью изобретения является снижение ходного напряжениМенератора 1 происхопогрешности. дит перезаряд конденсатора 4 через блок 3Указанная цель достигается тем, что разряда, который в простейшем случае мопреобразователь емкости, содержащий ге жет представлять собой диод,нератор переменного напряжения, транзи- Ток второго выхода повторителя 7, явстор, блок разряда, вход которого соединен ляющийся выходным током преобразовас эмиттером транзистора и первой обклад- теля, пропорционален емкости конденсакой конденсатора, вторая обкладка которо- тора 4,го соединена с первым выводом генератора 55 Сущностью и отличительной особенно- переменного напряжения, снабжен элемен- стью предложенного решения является то, том компенсации и повторителем тока, что параэитная емкость 5 заряжается лишь вход которого соединен с коллектором до напряжения, равного разности напряжетранзистора, в один извыходов - с первым ний падающих на эмиттерных переходах выводом элемента компенсации и базой двух идентичных транзисторов с одинако1746328 формула изобретения Преобразователь емкости, содержащийгенератор переменного напряжения, транСоставитель Л, КаменевРедактор Г, Гербер Техред М.Моргентал Корректор Л, Бескид Заказ 2393 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 выми коллекторными токами. При этом систематическая составляющая погрешности, обусловленной паразитной емкостью 5, может быть снижена по сравнению с известным в сотни раз, а случайная составляющая погрешности и максимальная чувствительность преобразователя определяются нестабильностью паразитной емкости 5.Таким образомвведение отличительного признака снижает погрешность и повышает чувствительность преобразователя. зистор, блок разряда, вход которого соединен с змиттером транзистора и первой об. кладкой конденсатора, вторая обкладкакоторого соединена с первым выводом гене ратора переменного напряжения, о т л и ч а-.ю щ и й с я тем, что, с целью снижения погрешности, он снабжен элементом компенсации и повторителем тока, вход которого соединен с коллектором транзистора, а 10 один из выходов с первым выводом злемента компенсации и базой транзистора, второй вывод элемента компенсации соединен с выходом блока разряда и вторым выводом генератора переменного напряжения об щей шиной.