Устройство для преобразования среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное напряжение

Союз Советских Сфцналнстнчвсннх Республик(51)М, Кз с присоединением заявки йо(23) Приоритет 6 01 К 19/22 Государственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытийДата опубликования описания 251280(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯСРЕДНЕКВАДРАТИЧНОГО ЗНАЧЕНИЯПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕНАПРЯЖЕНИЕ Изобретение относится к электроиэмерительной технике, и может быть использовано в системах автоматического регулирования, а также радиоиэмерительных приборах различного назначения.Известно устройство для преобразования среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное напряжение,.содержащее двухполупериодный выпрямитель, два полевых транзистора, суммирующий усилитель, операционный усилитель, фильтр нижних частот и резистор обратной связи, включенный между выходом фильтра нижних частот и входом суммирующего усилителя.В нем квадратирование входного сигнала происходит эа счет того; что полевые транзисторы работают в режиме управляемого сопротивления 1 .Недостатки известного устройства связаны с узким динамическим диапазоном преобразуемого напряжения и невысокой линейностью преобразования, обусловленным тем, что полевые транзисторы в режиме управляемого сопротивления обладают нелинейностью зависимости сопротивления сток-исток транзистора от напряжения на затворе,сильной зависимостью этого сопротивления от температуры, нелинейностью выходных вольт-амперных характеристик.5Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для преобразования среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное напряжение, О содержащее последовательно включенные первый логарифмирующий преобразователь, вычитающий блок, потенцирующий преобразователь и фильтр нижних частот, выход которого через 15 второй логарифмирующий преобразователь подключен к одному из входов вычитающего блока 121 .Недостатком этого устройства является узкий частотный диапазон преЯф образуемого напряжения эа счет невысокой линейности преобразования в высокочастотной части рабочего диапазона частот. Это объясняется низкой линейностью формирователя моду ля входного сигнала, которая обусловлена нелинейностью вольт-амперных характеристик выпрямительных диодов в цепи отрицательной обратной связи ,усилителя-формирователя. Эта нели йейность особенно сильно скаэывается на высоких частотах, где коэффициент усиления усилителя мал.Цель изобретения - расширениедиапазона частот преобразуемого напряжения эа счет повышения линейностипреобразования на высоких частотах,Указанная цель достигается тем,что в устройство для преобразованиясреднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное напряжение, содержащее последовательно включенные первый логарифмирующий преобразователь, масштабирующий преобразователь, вычитающий блок, потенцирующий преобразователь и Фильтр нижних частот, выход которого через второй логарифмирующий преобразовательподключен к одному из входов вычитающего блока, введены последовательновключенные инвертирующий усилитель,дополнительный нычитающий блок и дополнительный потенцирующий преобразователь, причем вход инвертирующегоусилителя соединен с выходом масштабирующего преобразователя, один иэвходов дополнительного вычитающегоблока - с выходом второго логарифмирующего преобразователя, выход дополнительного потенцирующего преобра-,зователя - со входом фильтра нижнихчастот, а первый логарифмирующий преобразователь выполнен биполярным,На чертеже изображена функциональная схема устройства для преобразования среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное напряжение.Устройство содержит биполярныйлогарифмирующий преобразователь 1,масштабирующий преобразователь 1,нычитающий блок 3, потенцирующийпреобразователь 4, Фильтр 5 нижнихчастот, логарифмирующий преобразователь б, вычитающий блок 7, инвертирующий усилитель 8 и потенцирующийпреобразонатель 9,Устройство работает следующим образом.1Входной сигнал О поступает набиполярный логарифмирующий преобразователь 1, затем масштабирующим преобразователем 1 умножается на коэффициент, равный 2. В результате навыходе преобразователя 1 получаетсясигнал, равный:%1 п Ох при Ох у О8 В.2 Уп Опри Ов ( ОНа вход потенцирующего преобразователя 4 поступает разность сигналов с выхода масштабирующего преобразователя 2 и логарифмирующего пре,образователя б:ПО - пО упри О у О ЭХ 4РПО, - ЙПО при О с О Так как н качестве потенцирующего преобразователя используется транзистор, то он производит потенцирование напряжений одной полярности,и напрякение на его выходе;ЬОЬрО,:Оц р О, ОНа вход потенцирующего преобразователя 9, аналогично преобразователю4, поступает разность сигналов с выхода инвертирующего усилителя 8 и свыхода логарифмирующего преобразователя бЬхэ п Оц- пОщу ф при О,у(ОНапряжение на выходе потенцирующего преобразователя 9 соответствует;О О ри Ову у 0 я- 1 п Оу 1= 1 , при О 015 На вход фильтра 5 нижних частотпоступают сигналы с выходов потенцирующих преобразователей 4 и 9,2 О " 5 Цвы .ЦареОпрд Ц уО при Ц х 0=Я.ОдхЦььйПосле усреднения этого напряженияФильтром нижних частВт выходное напряжение устройства оказывается равным эффективному значению нхсдного напряжения.Ц сЦх.ф "Ьъ 1 х.Использованная структура построения предлагаемого устройства позволяет обойтись без формирователя модуля входного напряжения, понысить линейность преобразования на высоких частотах и, тем самым, расширить диапазон частот преобразуемого напряжения,формула изобретенияУстройство для преобразования сред неквадратичного значения переменногонапряжения в постоянное напрякение,содержащее последовательно включенныепервый логарифмирующий преобразователь, масштабирующий преобразователь,вычитающий блок, потенцирующий преобразователь и фильтр нижних частот,выход которого через второй логарифмирующий преобразователь подключенк одному из входов вычитающего блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чтос целью расширения диапазона частотпреобразуемого напряжения, в неговведены последовательно включенныеинвертирующий усилитель дополнительный нычитающий блок и дополнительный 6 О потенцирующий,преобразователь, причемвход инвертирующего усилителя соединен с выходом масштабирующего преобразователя, один из входон дополнительного нычитающего блока - с ныхо дом второго логарифмирующего преоб789834 Составитель Л.,Иорозоедактор А. Шандор Тех С Мигунова Х 5 Тираж 01 дГосударственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква, ЖРаушская наб. . 4 5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород., ул. Проектная, 4 разователя, выход дополнительного потенцирующего преобразователя - со входом фильтра нижних частот, а первый логарифмирующкй преобразователь выполнен биполярным.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Заказ 9128/7 ВНИИПИ по 1130351. Авторское свидетельство СССР9 431459, кл. я 19/02, 1972. 2. Волгин Л. И, Измерительные преобразователи переменного напряже" ния в постоянное. И., "Советское радио", 1977, с. 129, рис. 3.18 а.