Двухкаскадный оптоэлектронный преобразователь напряжения
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1008862
Авторы: Арутюнов, Баланчивадзе, Зедгенидзе, Калитчев
Текст
(19) (И) 10 Э(59 Н БРЕТЕНИЯ ЬСТ анчи- КаОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕИ Н АВТОРСКОМУ СВИД(54)(57) ДВУХКАСКАДНЫЙ ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ,содержащий в каждом из гальванически не связанных входном и выходном каскадах операционный усилитель, к первому входу которогоподключены входные резисторы, источник питания и фотоприемник, причем входной каскад включает такжетранзистор, база которого соединена с выходом операционного усилителя, а в его коллекторно-эмиттерную цепь через резистор смещения включен источник света, выход операционного усилителя выходного каскада образует выходной вывод, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, ввходной и выходной каскады введено по одной гальванически не связанной одна с другой мостовой схеме, включающей в первом ключе резистор, во втором - фото- резистор, а третье и четвертое плечи образованы каждое цепочкой иэ последовательно соединенных источника напряжения и геременного ре-, зистора и эашунтированной конденса-. тором переменной емкости, причем й общая точка соединения первого и второго плеч через.один из входных резисторов соединена с первым входом операционного усилителя, а общая. С точка соединения третьего и четвертого плеч соединена со вторым входом операционного усилителя, а че- с рез источник света и транзистор -с его выходом.Изобретение относится к .электротехнике, в частности к устройствам,обеспечивающим гальваническую развязку между усилительным звеном ивыходным сопротивлением измерительных приборовИзвестно устройство, входной ивыходной каскады которого снабжены. фоторезистивными элементами, а источники света соответствующих фоторезисторов включены последовательнои управляют усилительным звеномвходного каскада 1.Известно также устройство, входной и. выходной каскады которого имеют по одному фотоприемнику и высвечивающему элементу, световые потокикоторых действуют на оба фотоприемника соответственно 2 .Указанные устройства обладаютнизкой точностью преобразования,обусловленной неодинаковостью характеристик ток .- свет и свет - сопротивление двух оптронов, крометого, сопротивления фоторезпсторовоптронов зависят не только от величины светового потока, но и от приложенного напряжения, Если приложенное к фоторезисторам напряжениеразлично, то и мощность, выделяемая на них, различна, а это, в своюочередь, приводит к различию температурного режима и характеристикфоторезисторов, установленных ввходном и выходном каскадах преобразователя.Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности двухкаскадный оптоэлектронный преобразователь напряжения, входной и выходнойкаскады которого содержат по одномуисточнику света, по одному операционному усилителю а также фотоприемники. К входу операционного.усилителя входного каскада подключен управляемый по току элемент,включающий фоторезистор, а к входуоперационного усилителя выходногокаскада - управляемый элемент понапряжению, содержащий фотоприемник и резистор. Выход операционногоусилителя входного каскада соединенс базОй транзистора, в коллекторноэмиттерную цепь которого включеныпоследовательно соединенные источники света, соединенные с соответствующими фоторезисторами, входящими в элементы, управляемые по токуи напряжению. Источники питания операционных усилителей входного и выходного каскадов электрически несвязаны друг с другом, т.е, не имеют общих точек 31,Выход операционного усилителявыходного каскада является выходомустройства. Фотоприемники, установленные на входах входного и выходного каскадов преобразователя, находятся в различных токовых режимах,при которых рассеяние мощности накаждом - разное. В результате этого,даже если выбрать фотоприемники содинаковыми люксамперными характеристиками, точность преобразования -низкая. Кроме того, источники питания операционных усилителей входного и выходного каскадов всегданаходятся под различной нагрузкой, 1 О поэтому в схеме .возникают колебаниянапряжения, которые влияют на работу управляемых элементов по току инапряжению, в результате чего появляется погрешность преобразования.Цель изобретения - повышение точности преобразования.Указанная цель достигается тем,что в двухкаскадном оптоэлектронномпреобразователе. напряжения, содержащем в каждом из гальванически несвязанных входном и выходном каскадах операционный усилитель, кпервому входу которого подключенывходные резисторы, источник питанияи фотоприемник, причем входной каскад включает также транзистор, база которого соединена с выходом операционного усилителя, а в его коллекторно-эмиттерную цепь через ре- ЗО зистор смещения включен источниксвета, выход операционного усилителявыходного каскада образует выходнойвывод,в входной и выходной каскадывведено по одной гальванически не 35 фсвязанной одна с другой мостовойсхеме, включающей в первом плече резистор, во втором - фоторезистор, атретье и четвертое плечи образованы каждое цепочкой из последовательно соединенныхисточника напряженияи переменного резистора и зашунтированной конденсатором переменнойемкости, причем общая точка соединения первого и второго плеч черезодин из входных резисторов соединена с первым входом операционного усилителя, а общая,точка соединения третьего и четвертогоплеч соединена со вторым входом операционного усилителя, а через ис точник света и транзистор - с еговыходом.На чертеже представлена функциональная схема двухкаскадного оптоэлектронного преобразователя напряжения,Схема содержит операционные усилители 1 и 2 входного и выходного, каскадов соответственно, мостовыесхемы 3 и 4 входного и выходногокаскадов соответственно, стабилизированные источники 5-8 напряжения,резисторы 9 и 10 мостовых схем входного и выходного каскадов соответственно, фоторезисторы 11 и 12 мос 65 товых схем входного и выходного кас40 Устройство работает следующимобразом.При отсутствии входного напря. -45 жения Бв, подводимого на вход резистора 14 (т.е. Пв = О), световой,поток источника 13 света, управляемый транзистором 18 при выходномнапряжении операционного усилителя50 1 входного каскада равном нулю, обеспечивает равенство сопротивленийрезистора 9 и фоторезистора 11. Приэтом напряжения, проводимые на входрезисторов 15 и 16, равны нулю, чтообеспечивает Овых = 0При ЦВ Ф 0 благодаря наличиюоптической обратной свяэи, обеспечиваемый выходом операционного усилителя 1, транзистором 18, истрчником 13 света и Фоторезистором 11,и при большом коэффициенте усиления 6 напряжения на входах резисторов 15и 16 в любой момент времени равныОВ. В результате этого на;выходеоперационного усилителя 2 напряжения 65 Цзых " Кив (где К - коэффициент Мостовая схема 4 включает источники 7 и 8 напряжения с последовательно включенными резисторами 22 и 23 переменного сопротивления шунтируемые конденсаторами 26 и 27 переменной емкости, резистор 10 и фоторезистор 12.Входом мостовых схем 3 и 4 яв-. ляются фрторезисторы .11 и 12, а входным сигналом - световой поток источника 13 света. Фоторезисторы 11 и 12 и источник 13 света представляют собой оптрон типа ОЭПсо сдвоенным резистором. Стабилизированные источники 5-8 напряжения выбираются идентичными по напряжению и каждый снабжен последователькадов соответственно, источник 13света, входные резисторы 14 и 15операционного усилителя входногокаскада, входной резистор 16 операционного усилителя выходного каскада, резистор 17 обратной связиоперационного усилителя выходногокаскада, транзистор 18, резистор 19смещения, резисторы 20-23 переменного сопротивления, а также конденсаторы 24-27 переменной емкости.Операционный усилитель 1 входногкаскада предназначен для сравненияпоступающих на вход через входныерезисторы 14 и 15 напряжений входного сигнала мостовой схемы 3, атакже для управления мостовымн схемами Э и 4, чтобы обеспечить тож-,дество между входным и выходным напряжениями мостовых схем 3 и 4.Выход операционного усилителя 1входного каскада соединен с базойтранзистора 18, в коллектор-эмиттерный переход которого включенырезистор 19 смещения и источник 13света. Операционный усилитель 2выходного каскада предназначен дляусиления выходного напряжения мостовой схемы 4, подключейной на входусилителя через резистор 16. Соотношение сопротивлений резисторов 16и 17 обусловливает коэффициент усиления,операционного усилителя 2,выход которого является выходомустройства в целом,Мостовые схемы Э и 4 нредназначены для формирования выходных напряжений, равных входному, и пред-.ставляют собой совокупность двухстабилизированных источников напряжения, резистора и фоторезистора, двух. резисторов переменногосопротивления и конденсаторов переменной емкости.Мостовая схема 3 включает источники 5 и 6 напряжения с последова.тельно включенными резисторами 20и 21 переменного сопротивления,шунтируемые конденсаторами 24 и 25переменной емкости, резистор 9 ифоторезистор 11. но включенными резисторами перемен-ного сопротивления с тем, чтобыиметь возможность обеспечить настройку на идентичность проводимостимостовых схем, Одновременно источники 5-8 напряжения с соответствующими резисторами 20-23 шунтируются подстрочными емкостями 24-27 соответственно с тем, чтобы обеспечитьидентичность суммарной межэлектродной электроемкости каждого,источника напряжения. Только при наличииидентичных источников напряжения сидентичными характеристиками можноговорить о равенстве напряжений на 35 выходе каждой мостовой схемы с высокой точностью.Транзистор 18 служит для управления светбвым потокомисточника 13света, начаЛьный световой потоккоторого подбирается при.помощи изменения сопротивления резистора 19смещения. При этом фоторезисторы11 и 12 и резисторы 9 й 10 имеютодинаковые сопротивления и на вы-ходах мостовых схем 3 и 4 напряженияравны нулю, Резисторы 20-, 23 пере-.менного сопротивления предназначеныдля обеспечения равенства сопротивления в плечах мостовых схем, гдевключены источники 5-8 напряжения,конденсаторы 24-27 переменнойемкости - для установления равныхмежэлектродных емкостей в мостовых,схемах, содержащих источники напряжения.35Резисторы 9 и 10, а также фоторезисторы 11 и 12 подбираются одинаковыми и предназначены для обеспечения одинаковых значений. проводимости обеих мостовых схем независимо от светового потока источника13 света.1008862 Составитель И. АндреевРедактор Л. Пчелинская Техред А,Бабинец Корректор А, дэятко Заказ 2356/66 Тираж 685 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 передачи, определяемый соотношением сопротивлений резисторов 17 и 16).К- ф сопэйЬл16Выбор идентичных источников 5-8 5 напряжения,.резисторов 9 и 10 и фоторезисторов 11 и 12 при наСтройке резисторов 20-23 переменных сопротивлений и конденсаторов 24-27 переменной емкости позволяет достичьидентичности в проводимостях мостовых схем 3 и 4 тождественности выходных напряжений мостовых схем и,следовательно, равенства напряженийна входах реэйсторов 15 и 16, которое обусловлено подбором идентичныхрезисторов 14 и 15 и величиной коэффициента усиления операционногоусилителя 1.
СмотретьЗаявка
3331829, 03.09.1981
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ М-5534
АРУТЮНОВ ГАГИК КАРАПЕТОВИЧ, БАЛАНЧИВАДЗЕ АМИРАН АНДРЕЕВИЧ, ЗЕДГЕНИДЗЕ ОНИСИМ ВАСИЛЬЕВИЧ, КАЛИТЧЕВ РУБЕН КАРПОВИЧ
МПК / Метки
МПК: H02M 3/10
Метки: двухкаскадный, оптоэлектронный
Опубликовано: 30.03.1983
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1008862-dvukhkaskadnyjj-optoehlektronnyjj-preobrazovatel-napryazheniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Двухкаскадный оптоэлектронный преобразователь напряжения</a>
Предыдущий патент: Устройство для пуска регулируемых тиристорных преобразователей
Следующий патент: Преобразователь постоянного напряжения в постоянное
Случайный патент: Способ обработки бочкообразных зубчатых колес