Преобразователь амплитуды переменного напряжения в постоянное

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 65997 Союз Советски: Социалистических Республик(43) Опубликовано 30,04 (45) Дата опубликования Гаеударственнын комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АМПЛИТУДЫРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ Изобретение касается области контроль. но-измерительной техники, в частности преобразования амплитуды переменного напряжения в пропорциональное постоянное напряжение по принципу автокомпенсации.Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий последовательно соединенные элемент сравнения, и расширитель 11.Однако недостатком устройства является медленное установление стационарного режима, т. е. режима динамического равновесия, и трудность обеспечения синхронной работы первого и второго интеграторов.Известен также преобразователь амплитуды переменного напряжения в постоянное, содержащий последовательно соединенные элемент сравнения, расширитель, интегратор и цепь отрицательной обратной связи, соединяющую выход интегратора с одним из входов элемента сравнения 21.Однако недостатком этого преобразователя также является медленное установление стационарного режима. Это обусловлено следующим. Для обеспечения минимальных пульсаций выходного постоянного напряжения постоянную времени расширителя выбирают минимальной, но достаточной для устойчивой работы интегратора, что составляет несколько больше половины периода входного синусоидального сигнала, а постоянную времени интегратора выбирают значительно больше постоянной времени расширителя (тр). В этом случае пилообразное выходное напряжение преобразователя имеет не монотонный характер, а ступенчатый с периодическими подъемами и спадами, что удлиняет процесс выхода преобразователя на стационарный режим.Попытка ускорить установление стационарного режима путем уменьшения постоянной интегрирования приводит к увеличению пульсаций выходного напряжения преобразователя.Цель изобретения - повышение быстродействия преобразователя.Это достигается тем, что в преобразователь, содержащий элемент сравнения и расширитель, интегратор и цепь отрица тельной обратной связи, соединяющую выход интегратора с одним из входов элемента сравнения введены последовательно соединенные элемент смещения, сумматор и дополнительный расширитель, а также логический элемент ИЛИ и пнвертор. Вход расширителя связан с входамп элемента смещения и инвертора, выходом связанного с одним из входов сумматора. Выход логического элемента ИЛИ подключен к входу 0 интегратора, первый вход - к выходу рас4 Д 10 15 20 30 35 40 45 50 55 СО 65 ширителя, второй вход - к выходу дополнительного расширителя.Введение дополнительного расширителя вызвало изменение режима работы интегратора, До момента выхода преобразователя на стационарньш режим оп формирует монотонно возрастающее пилообразное напряжение. Это ооеспечивается тем, что второй расширитель формирует выходные напряжения в моменты, когда выходное напряжение первого расширителя отсутствует, из-за чего па входе интегратора постоянно поддерживается управляющее напряжение, а значит его выходное пилообразное напряжение быстрее достигнетуровня, равного амплитуде выходного переменного сигнала.На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг, 2 приведены диаграммы, пояснякнцие работу устройства.Преобразователь амплитуды переменного напряжения в постоянное содержит элемент сравнения 1 на базе дифференциального усилителя, один вход которого соединен с входной клеммой, а второй вход с выходом интегратора 2, С выходом элемента 1 соединены входы основного расширителя 3 и через элемент смещения 4 и сумматор 5 входдополцптельного расширителя 6, а выход последнего и выход расширителя 3 через элемент ИЛИ 7 подключены к входу интегратора 2, Выходэлемецта 1 через инвертор 8 соединен с вторым входом сумматора 5.Устройство работает следующим образом.При подаче на вход устройства синусоидального напряжения йа выходе элемента 1 появится напряжение, усиленное по амплитуде (фпг. 2), поскольку выходное напряжение преобразователя в первый момент равно нулю. Когда необходимо получить на выходе преобразователя напряжение положительной полярности, расширитель 3 воспринимает положительную полуволну и своим выходным сигналом через элемент 7 воздействует на интегратор 2 так, что на его выходе возникает нарастающее пилообразное напряжение положительной полярности.Это воздействие периодически прекращается после исчезновения положительной полуволны с задержкой на постоянную времени расширителя 3, Прекращение воздействия выходного сигнала расширителя 3 могло изменить состояние интегратора 2 и вызвать спад пилы напряжения, Однако это не происходит, так как имеется дополнительный расширитель 6. Длительность положительных полуволн на выходе элемента 1 постепенно уменьшается, а отрицательных - увеличивается (фиг. 2). На выходе инвертора 8 изменение длительностей будет обратным, В связи с увеличением длительности отрицательной полуволны элемент 4 формирует постепенно увеличивающееся постоянное отрицательное напряжение, т. е. действует как накопитель отрицательцого нагряженпя за каждый период сигнала элемента сравнения 1. Сулматор 5 осуществляет смещение или наложение сигна.ча ицвертора 8 на сигнал элемента смещения 4, Поэтому на выходе сумматора 5 формируется сигнал с постоянно уменьшающейся положительной полу- волной, которым управляется дополнительный расширитель 6. В момент выхода преобразователя ца стационарный режим, амп.читуда положительной полуволны становится ниже порога чувствительности расширителя 6. Последний перестает воздействовать на схему преобразователя в целом. Таким образом, пила напряжения интегратора 2 не имеет периодических спадов и нарастает монотонно до момента, когда станет больше амплитуды положительной полуволны входного напряжения, При этом исчезает сигнал на выходе элемента 1, а на выходе элемента 7 - с задержкой на постоянную времени расширителя 6. В результате этого начинается спад пилы напряжения интегратора 2. Когда напряжение пилы станет меньше амплитуды положительной полуволны входного сигнала на выходе элемента 1 опять появится сигнал и процесс повторится. Расширитель 6 позволяст в процессе выхода на стационарный режим преобразования положительных полуволн использовать также и отрицательную полуволну ц наоборот, что обеспечивает бесперебойную работу интегратора и сокрагцает время установления стационарного режима преобразователя. Формул а изобретения Преобразователь амплитуды переменного напряжения в постоянное, содержаций последовательно соединенные элемент сравнения и расширитель, интегратор и цепь отрицательной обрачной связи, соединяющую выход интегратора с одним из входов элемента сравнения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены последовательно соединенные элемент смещения, сумматор и дополнительный расширитель, а также логический элемент ИЛИ и инвертор, причем, вход расширителя связан с входами элемента смещения и инвертора, выходом связанного с одним из входов сумматора, выход логического элемента ИЛЙ подключен к входу интегратора, первый вход - к выходу расширителя, второй вход - к выходу дополнительного расширителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство491106, кл, 6 01 К 19/22, 1972.659971 еаа ставитель В, Башанов Корректоры: Л, Орлови Т Добровольска елькин актор каз 570/7 Изд.283 Тираж 1089 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 2. Преобразователь амплитуды переменного напряжения в постоянное, Я-17,6ЦЮ 2204007, разработанный КНИИРИТ, г. Каунас,