Преобразователь переменного напряжения в постоянное

О П И С А Н И Е оц 978296ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Дополнительное к ав ид 3306975 22)Заявлено 23.06,81 (с присоединением заявки(51)М. Кл,Н 02 И 7/Оч С 05 Р 1/56 6 01 В 19/О 1 теударстесииый камите СССР о делам изобретенийВ) Приоритет Опубликован 2 Бюллетеньописания 30,11.82 5 ДК 621,316.722,1 (088. 8) та опубликования 72) Авторы изобретен укин и Н,И. Вол ги н, А, В, ЕФимов, А. И ьяновский политехническ 1) Заявитель итут), ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯХЕНИ В ПОСТОЯННОЕ овательно и в евого потенциповторитель рого подключевыход к на ермопреобразо д устройства ючены между а и входом апряжения, к выходу усиеватели выны после шиной ну усилител вход кот лителя, ходного ем вы ателя и 20 изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при реализации точных аналоговых и циФровыхвольтметров эФФективных значенийИзвестен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий входной и выходной термопреобразователи, потенциальные цепи которь 1 х соединены последовательно ивключены между шиной нулевого потенциала и входом усилителя 1),Недостаток известного устройствазаключается в узком динамическом диапазоне входного сигнала, ограниченном, в частности, сверху перегрузочной способностью выходного термопреабразователя.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению являетспреобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий вход"ной и выходной термопреобразователи,потенциальные цепи которых соединещ у хо уВ указанном устройстве повтори" тель напряжения обеспечивает защи" ту выходного термопреоЬразователя от перегрузок по току, Вместе с тем этот Функциональный узел работает как элемент с однополярной проводимостью, При уменьшении напряжения на выходном термопреоЬразователе ток через повторитель снижается и при нулевом выходном сигнале оказывается равным нулю, Это обусловливает уменьшение суммарного коэФФициента усиления устройства и падение петлевого усиления, что влечет за собой резкое снижение тока покоя повторителя, его коэФФициента передачи и в9782 С 16 50 55 конечном счете - уменьшение общейточности преобразования.Целью изобретения является повышение точности подобного измерительного устройства при малых уровняхвходного сигнала.Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий входной и выходной термопреобраэователи, потенциальные цепикоторых соединены последовательнои включены между шиной нулевого потенциала и входом усилителя повто)ритель напряжения, вход которогоподключен к выходу усилителя, авыход - к нагревателю выходного термопреобразователя и общему выходу устройства, введены дополнительный усилитель, диод обратной связи, защитный диод и два резистора смещения,причем основной и дополнительный усилители выполнены дифференциальными,инвертирующие входы обоих усилителей через соответствующие резисторысмещения соединены с шиной нулевогопотенциала, неинвертирующий вход дополнительного усилителя подключен к.выходу повторителя напряжения, диодобратной связи включен между выходом дополнительного усилителя и ин"вертирующим входом основного, а защитный диод - между выходом и инвертирующим входом дополнительного .усилителя.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого преобразователя переменного напряжения в постоянное,Устройство содержит входной 1 ивыходной 2 термопреобразователи,потенциальные цепи которых соединены последовательно и включены междушиной нулевого потенциала и неинвертирующим входом основного дифференциального усилителя 3, Инвертирующийвход усилителя 3 соединен с шинойнулевого потенциала через резисторсмещения. К выходу усилителя 3подключен вход повторителя 5 напряжения с транзистором 6, токоограничивающими резисторами 7 и 8 и токоэадающим резистором 9, В состав устройства входит также дополнительныйдифференциальный усилитель 1 О, инвертирующий вход которого соединенс шиной нулевого потенциала черезрезистор 11 смещения, а неинвертирующий вход подключен к выходу повто рителя 5 напряжения, Диод 2 обрат"ной связи включен между выходом усилителя 1 О и инвертирующим входомусилителя 3, а защитный диод 13 между выходом и инвертирующим входом усилителя 10, На схеме показантакже источник 11 питающего напряжения.Работа устройства, базируется на10 известном методе взаимообратных преобразований и предусматривает сравнечие по эффективному значению входного напряжения с напряжением обратной связи, в качестве которого15 используется выходное напряжение,полученное путем усиления сигналарассогласования,Повторитель 5 напряжения реализован в устройстве с широким динамиО ческим диапазоном, Функционирует вобласти как положительных, так и отрицательных напряжений и обладает вовсем диапазоне рабочих сигналов коэффициентом передачи, близким к еди 25 нице.Дополнительный усилитель 1 О предотвращает появление на выходе устройства отрицательного напряженияЕсли имеют место предпосылки к ука 50 занному явлению, т,е, если на выходе возникает. небольшое несколько десятков-сотен микровальт) отрица,тельное напряжение, то открываетсядиод 12 и через усилитель 3 и повторитель 5 напряжения замыкается отри"цательная обратная связь, обеспечивая изменение знака выходного напряжения. Последнее не превышает вэтом случае единицу милливольт и определяется напряжением смещения на40инвертирующем входе усилителя 10,Защитный диод 13 исключает появление на выходе усилителя 10 большого положительного напряжения (насыщение усилителя) при рабоцих положительных напряжениях на общем выходе преобразователя.Повторитель 5 напряжения защищает выходной термопреобразователь 2от перегрузок по току путем ограничения тока нагрева данного термопреобразователя резисторами 7 и 8.. При практическом использовании предлагаемого преобразователя обеспечивается, таким образом, повышенное петлевое усиление в области малых входных напряжений, что позволяет получить высокую точность преобразования.Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5. аказ 236 Филиал ПП патент", г, жгород, ул. 1 роектная,Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий входной и выходной термопреобразователи, потенциальные цепи которых соединены последовательно и включены между шиной нулевого потенциала и входом усилителя, повторитель напряжения, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход - к нагревателю выходного термопреобразователя и общему выходу устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования при малых уровнях входного сигнала, в него введены дополнительный усилитель, диод обратной связи, защитный диод и два резистора смещения, причем основной и дополнительный усилители выполнены дифференциальными, инвертирующие входы обоихусилителей через соответствующие резисторы смещения соединены с шинойнулевого потенциала, неинвертирующий вход дополнительного усилителяподключен к выходу повторителя напряжения, диод обратной связи включенмежду выходом дополнительного усили" 10 теля и инвертирующим входом основно"го, а защитный диод - между выходоми инвертирующим входом дополнительного усилителя. Источники информациипринятые во внимание при эксйертизе Патент ФРГ М 1814520,кл. 8 01 й 19/02, 1970,2, Патент СНА2857569,го кл. 324-106. 1958.