Широкополосный преобразователь переменного напряжения в постоянное

11 744349 ОЛ ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕЙИ Я Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.-О 01 К 19(22 2) Заявлено 24,03.78 (21) 95455/18-2 с присоединением заявк23) Приоритет Государстееиныи комитет СССРделам изобретений и открытий юллетснь Льания 30.06.80(72) Авторы изобретени Губарь и В. В, Волохин Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революци71 Заявител 54) ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ Изобретение относится к электроизмерительнои технике и предназначено для реализации точного преобразования высокочастотных напряжений вплоть до десятков гигагерц в аналоговых и аналого-цифровых преобразователях переменного напряжения.Известно устройство для преобразования переменного напряжения в постоянное с применением широкополосного преобразователя, содержащее детекторы на входе и в цепи обратной связи, усилитель постоянного тока, управлемьш 1 генератор и выходной детектор,(11.Недостатком известного устройства является невысокая точность, обусловленная неидентичностью входного детектора и детектора в цепи обратной связи, а также частотной погрешностью в области сотен и более мегагерц, свойственной амплитудным преобразователям.Наиболее близким из известных к изобретению является комбинированный широкополосный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий стробоскопический преобразовательный блок, подключенный через конденсатор. к входу устройства, и детектор 12.В основе работы этого прибора лежит метод стробоскопического преобразователя амплитудно-фазовых соотношений входных высокочастотных сшналов на промежуточную (низкую) фиксированную частоту опорного сшнала с последующим измерением амплитуды и фазы на низкой частоте.5 Однако существенным недостатком известного устройствашляется большая погрешность измерения амплитуд, до.,одящая до 100 с. Основную долю этои погрешности составляет мульпшликативная погрешность 10 стробоскогшчсского преобразовательногоблока.Целью пзобрстенп явлстс повышешюточности преобразования переменного напряжения в постоянное.Г 1 оставленная цель достигается тем, чтов широкополосный преобразователь переменного напряжсшг в постоянное, содержащий строооскопическпй блок, подключенньш через конденсатор к входу устройства, и детектор, введены блок вычитания, усилитель постонного тока, блок обратнои связи, дроссель, фильтр нижних частот и дополнптельньш конденсатор, причем один из входов блока вычитания соединен с вы ходом стробоскоппческого преобразовательного блока через последовательно включенные детектор и дополнительный конденсатор, а другой вход через фильтр нижних частот, вход усилителя постоянного 30 тока подключен к выходу блока вычитания, 744349а выход через посл едов дтс, и.по вкл ючсинысолок обратной связи и дроссель -- к входу стробоскоиического преобразовательного), ОК.11 чср гсжс ирдстыг(; фу(цоп;(пи 5 Схем иНрокополосио 0 реобрдзовдтс,5 НсрссНОГО пир 5 жсии 5 в нос 10 яииОС.111 прокоиолос ный преобразователь содержит строоос конический преобразователь)ньй б,ОН 1, олок 2 в.питания, 1(оидспстор3, детектор 4, фильтр 5 нп)киих частот, услитсль 6 постоянного тока, блок 7 обратнойсвязи (рсзистивпый делитель), дросссль 8и конденсатор 9.Конденсатор 9 и дросссль 8 предназначены для того, чтобы напряжение постоянного тока С,с не пропустить к входному зал(иму преобразователя, а напряжение персмснного тока (, нс пропустить в цепьблока 7 обратной связи. Конденсатор 3предназначен для отделения постояннойсоставляющей с выхода стробоскопическогопреобразовательного блока 1.Предложенныи преобразователь работастследующим образом.Входное переменное напряжение .(1),проходя через конденсатор 9, смешиваетсяс напР 5 жснием постоЯнного тока 1 У)с, снимаемым с выхода блока 7 обратной связи,И ПОСТУ ПсСТ Нс ВХОД СТРОООСКОнпс 1 ССК 010преобразовательного блока 1, В последнемпроисходит трансформация высокочастотного напряжения в ооласть низких частот.Одновременно происходит нрсобразовани(постоянного напря)кения Ус Таким оордзом, на выходе стробоскоиического преобразовательного блока 1 имеет место напряжение, содсрждцее постоянную составляющую, пропорцпопдлг ную Ус, и переменную составляющую, нроиорциопалную(l (Е),Постоянная составляющая проходит безпотерь через фильтр 5 нижних частот иыблок вычитания 2. Переменная сосгавгяОщыя в детекторе 4 (прсобразовдтелс амплитудных, средних или э(1)фективных значений) преобразуется в постояннос напряжение и в блоке 2 вычитается из постояннойсоставляющей, снимаемой с выхода фильтра 5, Разностнос наиряжсше усиливаетсяуси,1 Нтс,ем 6 посояииого тока и как напряжение отрицательной обратной связи через блок 7 обратной связи и дросссль 8поступает на вход стробосконичсского преобразовательного блока 1.Пока)кем, что в данном прсооразоьытслсзначительно снижается погрешность от нестабильности коэффициента передачи стробоскопического преобразовательного блока 1.Обозначим коэффициенты персда:ш блоков в соответствии с их цифровыми позициями и будем считать, что коэффициентпередачи т( стробоскопического прсобразо втельнОГО б,Окд 1 дл 5 постоянно 0 и перевъснОГО ндир 51 жсний ОдинакОВ. ТОГда(2) Подставив (2) в (1) и репиво нос- тельно Усс но)у шм, чтоц) ( ) К)К)КсК, К,.К,К,Так как коэффициент усиления уснлитсля 6 постоянного тока может быть достаточно большим, т. с, Кб сс выражение (3) может быть записано как(4) Из выражения (4) следует, что в данном преобразователе переменного напряжения в постоянное в результат преобразования нс выходит коэффициент преобразования стробоскоиичсского преобразовательного блока 1, вследствие чего значительно повышается точность устройства. Блок 7 обратиои связи, ф)льгр 0 ицкних частот и детектор 4, работающий при больших уровнях сигнала, могут быть легко вьиолнены 0)- ными,Формулы и: обретения Широкополосный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий стробоскопичсский преобразовательный блок, подключенный через конденсаторк входу устройства, и детектор, отл ичаю щ и й с я тем, что, с целью повышенияточности преобразования, в него введеныблок вычитания, усилитель постоянного тока, блок обратной связи, дроссель, фильтрнижних частот и доно )Нтсгьный конденсатор, причем один из входов блока вычиташя соединен с выходом стробоскопичсского преобразовательного блока через последовательно включспныс детектор и дополштсльный конденсатор, а другой вход через фильтр нижних частот, вход усилител 51НОСТОЯННОГО ТОКа ИОДКЛЮс 1 СН К ВЫХОДУ ОЛОка вычитания, а выход через последовательно включенные блок обратной связи идроссель - к входу стробоскопическогопрсобразоватсльного блока.Источники информации,припятыс во внимание ири экспертизе1. Авторское свидетельство СССР157731, кл. Н 02 М 7/02, 1962,2. Справочник по радиоизмерительнымприборам, Под ред. В. С. Насонова. МСоветское радио, 1976, т. 1, с. 193 в 1,где (l(1) - ;ми,)туднос, срднес пли эф 1)ситнное зп 1 сис вхо;ОО ипр 5 жс 5.Корректор Л. Орлова сдактор Н. Суханова Заказ 770/9 Изд.316 Тираж 1033 11 олпнснос11 ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,5 Тннография, пр, Сапунова, 2