Преобразователь среднего значения напряжения

,(11) б 03912 Союз Советских Социалистических Республик) Заявител 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ателя, т. еного напрявившемсяследующим 1 ас.1 дскприкл тел саяжение преобразов а может быть зап Выходноепосле тт -го но в виде(,2 е й. номер цикл напряжение п я перед перв Феоб м передачи псхемы выборя (2) следуе преобраэостановившемуе нылолнени ическо щадей тором циклы котор входн еИзобретение относится к иэмерителЬ- ной технике и автоматическому управлению, в частности к преобразователям средних значений напряжения, и может быть использовано при построении различных электроиэмерительных приборов.Известен преобразователь среднего значения напряжения, содержащий последовательно соединенные линейный детектор, резистор, операционный усилитель 10 с Конденсатором в цепи обратной связи, к выходу которого подключен блок памяти, выполненный в виде ключа с конденсатором и транзисторным повторителем напряжения, причем вход операционного 1 усилителя черезрезистор связан с выходом преобразователя, кроме того, вход линейного детектора через формирователь соединен с управляющим входом ключа блока памяти 11. ЯООднако в известном преобразователе достаточно высокая погрешность от иэменения частоты входного напряжения.В преобразователе происходит циклие сравнение вольт-секундных пловыпрямленного линейным детеквходного и выходного сигнаЛов,задаются с помощью импульсов,ые вырабатывает формирователь иэого сигнала. Уравнение преобразо вания известного преобразо выражение зависимости выхо жения от входного, в устан режиме может быть записано образом. Т ьдщ"с (д с) /дскб 1- " о гд ) - пор ядковыц в .выходноебраэователциклом;)н - коэффициеннапряжениюхран е ни я.Иэ анализа выраженчто выходное напряженля О вса 1 х,П стремится кзначению ОВ,д в случравенства- , (Ъ)причем скорость сходимости тем больше,чем ближе к нулю выражениеТКпя С (4)Из выражения (3) видно, что изменение частоты входного напряженияТвлечет эа собой изменение скоростисходимости выражения (2), т.е. скорости переходного процесса установлениявыходного напряжения, а при Тф 2 Тнгде Т - некоторые значения периода,для которого при заданных К йи Свыражение (4) равно нулю (значение периода Т , соответствующее максимальной скорости сходимости), сходимостьнарушается.Скорость переходного процесса установлениявыходного напряжения (т.е.быстродействие преобразователя) зависит от частоты входного напряжения,что приводит к ограничению частотногодиапазона последнего при заданной скорости. Это является существенным недостатком известного преобразователясредних значений напряжения,Цель изобретения - уменьшение погрешности от изменения частоты входного напряжения. Это достигается тем,что в преобразователь среднего значения напряжения, содержащий линейныйдетектор, резистор, операционный усилитель с конденсатором, блок памяти,транзисторный повторитель напряжения,формирователь, введено делительное.устройство вход делителя которого соединен с выходом блока памяти, входделимого - с входом линейного детектора, а выход - с выходом преобразователя средних значений напряжения.На чертеже представлена структурная схема преобразователя средних значений напряжения.Преобразователь содержит линейныйдетектор 1, операционный усилитель 2,блок 3 памяти, конденсатор 4, резисторы 5 и б, формирователь 7 и делительное устройство 8.Линейный детектор 1 подключен квходу преобразователя. Операционныйусилитель 2 соединен с входом блока3 памяти, Конденсатор 4 включен междувходом и выходом операционного усилителя 2. Вход операционного усилителя2 через резистор 5 соединен с выходомлинейного детектора 1, а через резистор б - с выходом преобразователя.Формирователь 7 включен между входомпреобразователя и управляющим входомблока 3. Делительное устройство 8подключено к выходу блока 3, а такжек входу и выходу преобразователя,На вход преобразователя поступаетпеременное напряжение, которое детектируется линейным детектором 1, представляющим собой двухполупериодный выпрямитель. Операционный усилитель 2в совокупности с конденсатором 4 ирезисторами 5 и б представляет собойинтегратор, на входы которого непрерывно поступают напряжения с выходаЛинейного детектора 1 и с выходапреобразователя. Выходное напряжениеинтегратора, равное интегралу разности указанных напряжений, периодическизапоминается схемой 3 выборки-хранения (блок памяти). Выборка производится по приходу импульса выборки с выхода формирователя 7. Напряжение свыхода схемы 3 выборки-хранения непрерывно подается на вход делительногоустройства 8, на второй вход которогопоступает входное напряжение. Делительное устройство делит напряжение, поступающее с блока 3 памяти, на период Т 20 входного напряжения, т.е. коэффициентпередачи делительного устройства 8Кд+, где К - некоторый постоянныйкоэффициент,Аналогично выражению (2) можно за писать выражение для выходного напряжения предлагаемого преобразователяпосле й -го циклаТивь х.п Ясо ВхН)( - коэффициент передачи попнапряжению схемы 3 выборки-хранения 1О - выходное напряжение преоб раз ов ат ел я перед первымциклом.В установившеся режиме, т.е. прий - ьоо, если выполняется неравенствовыходное напряжение преобразователяможно вычислить следующим образом55Тц = оа, (7)Т 1Выражение (7) получено иэ выражения (5) подставкой и = ооИз выражения (7) следует, что впредлагаемом преобразователе так же,как и в известном, выходное постоянноенапряжение прямо пропорционально ус редненному эа время Т входному пере603912 ФоРмУла изобретения Составитель П.Лягинедактор Т,Зубкова Техред Н.вабурка КоррекТор М.Демчи Тираж 1112 арственного комитета Сове по делам изобретений и о 5, Москва, Ж, Раушскаят ПодписноеМинистров СССытий аэ 2061/36 ЦНИИПИ Госуд/5 илиад ППП Патентг. Ужгород, ул. Проектн менному напряжению. Из выражений (5) и (6) видно, что скорость переходного процесса установления выходного напряжения преобразователя не зависит от частоты входного напряжения, что при водит к сохранению постоянной скорос,ти сходимости во всем диапазоне частот входного напряжения. В результатепри настройке преобразователя на максимальное быстродействие (максимальная 10корость сходимости - при выполнениисловия 1" - : О ) оно сохраняетсякпкй,сне на фиксированной частоте, как в известном устройстве, а во всем диапазоне частот входного напряжения. 5Введение в устройство нового блока - длительного устройства - выгодно отличает преобразователь средних значений напряжения от известного, поскольку устраняется зависимость скорос ти переходного процесса установления выходного напряжения (быстродействия) от частоты входного напряжения, что приводит к сохранению высокого быстродействия преобразователя не на фиксированной частоте, как в известном преобразователе, а во всем диапазоне частот входного напряжения, к расширению частотного диапазона входного напряжения при заданном быстродействии преобразователя, а также к принципиальному устранению воэможности нарушения сходимости (т.е. появлению расходимости) процесса установления выходного напряжения преобразователя35 при изменении частоты входного напряжения. Преобразователь среднего значения напряжения, содержащий последовательно соединенные линейный детектор, резистор, операционный усилитель с конденсатором в. цепи обратной связи, к выходу которого подключен блок памяти, выполненный в виде ключа с конденсатором и транзисторным повторителем напряжения, причем вход операционного усилителя через резистор связан с выходом преобразователя, кроме того, вход линейного детектора через формирователь соединен с управляющим входом ключа блока памяти, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью уменьше ния погрешности от изменения частоты входного напряжения, в него введено делительное устройство, вход делителя которого соединен с выходом блока памяти, вход делимого - с входом линейного детектора, а выход - с выходом преобразователя средних значений напряжения. Источники информации, принятые вовниманиепри экспертизе;1. Гутников В.С. Применение операционных усилителей в измерительной технике. Л., Энергия, 1975, с. 91, рис. 40