Преобразователь переменного напряжения в постоянное

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ОЮ (11) 9 А ПИСА К АВТ ход ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Патент США Р 2857569,кл. 324-104, 1958.2, Авторское свидетельство СССРВ 978296, кл, Н 02 М 7/04, 1981(54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГОНАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащийпервый и второй термопреобразователивыходы которых соединены встречнопоследовательно, вход первого термопреобразователя подключен к входнымшинам, вход второго - к общей и выходншинам, а его свободный выходной вывод - к общей шине, первый операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен со свободным выходным выводом первоготермопреобразователя, а выходчерез первый резистор - с входомэмиттерного повторителя, выход которого соединен с выходной шиной, второй операционный усилитель, первыйи второй диоды, соединенные согласнопоследовательно, точка соединениякоторых подключена к выходу второгооперационного усилителя, второй резистор, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения динамического диапазона, катод первогодиода соединен с входом эмиттерногоповторителя, анод второго диода -с инвертирующим входом второго операционного усилителя и через второйрезистор - с выходной шиной, а инвертирующий вход первого операционного усилителя и неинвертирующий ввторого операционного усилителяподключены к общей шине.Изобретение относится к технике электроизмерений и может быть использовано в вольтметрах эффективньм напряжений.Известен преобразователь перемен ного напряжения в постоянное, содержащий два термопреобразователя: входной и обратного преобразования, выходы которых соединены встречно- последовательно и включены между входами операционного усилителя, к выходу которого подключен вход повторителя. напряжения и цепь защиты, а выход повторителя напряжения соединен с выходной шиной и входом 15 термопреобразователя обратного преобразования 11. 10 Известный преобразователь имеет20, недостаточно широкий динамический диапазон иэ-за возможности появления на его выходе отрицательного напряжения при малом уровне входного сигнала при этом отрицательная обУ25 ратная связь через термопреобразователь обратного преобразования превращается в положительную и операционный усилитель насыщается вследствие чего преобразователь неработоспособен при малом уровне входного сигнала.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий первый 35 и второй термопреобразователи, выходы которых соединены встречно- последовательно, вход первого термопреобразователя подключен к входным шинам, вход второго - к общей 40 и выходной шинам, и его свободный входной вывод - к общей шине, первый операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен со свободным вйходным выводом первого термо преобразователя, а выход - через первый резистор с входом эмиттерного повторителя, выход которого соединен с выходной шиной, второй операционный усилитель, неинвертирующий 50 вход которого соединен с выходной, а иивертирующий - через второй резистор с общей шиной, первый и второй диоды соединенные согласно-последовательно; точка соединения 55 которых подключена к выходу второго операционного усилителя, анод первого диода - к инвертирующему входу первого операционного усилителя и через третий резистор к общей,1 шине, а катод второго диода - к инвертирующему входу второго операционного усилителя 2.Преобразователь содержит цепь защиты от инверсии выходного напряжения, состоящую из второго операционного усилителя, второго и третьего резисторов, первого и второго диодов, Однако и он имеет недостаточно широкий динамический диапазон, поскольку при малом уровне входного сигнала разность выходных напряжений термопреобразователей соизмерима с напряжением на третьем резисторе, обусловленная проникающим через него обратным током запертого первого диода, что резко снижает точность преобразования.Цель изобретения - расширение динамического диапазона.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе .переменногонапряжения в постоянное, содержащем первый и второй термопреобразователи, выходы которых соединены встречно-последовательно, вход первого термопреобразователя подключен к входным шинам, вход второго - к общей и выходной шинам, и его свободный вьмодной вывод - к общей шине, первый операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен со свободным выходным выводом первого термопреобразователя, а выход - через первый резистор с входом эмиттерного повторителя, выход которого соединен с выходной шиной, второй операционный усилитель, первый и второй диоды, соединенные согласно- последовательно, точка соединения которых подключена к выходу второго операционного усилителя, второй резистор, катод первого диода соединен с входом эмиттерного повторителя, анод второго диода - с инвертирующим входом второго операционного усилителя и через второй резистор с выходной шиной, а инвертирующий вход первого операционного усилителя и неинвертирующий вход второго операционного усилителя подключены к общей шине.На чертеже приведена электрическая схема преобравователя переменного напряжения в постоянное.25 Преобразователь переменного напря. жения в постоянное содержит первый 1 и второй 2 термопреобразователи, выходы которых соединены встречно- последовательно, вход первого тер мопреобразователя 1 подключен к входным шинам, вход второго 2 - к общей и выходной шинам, и его свободный выходной вывод - к общей шине, первый операционный усилитель 3, 1 О неинвертирующий вход которого соединен со свободным выходным выводом первого термопреобразователя 1, а выход - через первый резистор 4 с входом эмиттерного повторителя 15 5, выход которого соединен с выходной шиной, второй операционный усилитель 6, первый 7 и второй 8 диоды, соединенные согласно-последовательно, точка соединения которых 20 подключена к выходу второго операционного усилителя 6, второй резистор 9, Катод первого диода 7 соединен с входом эмиттерного повторителя 5, анод второго диода 8 - с инвертирующим входом второго операционного усилителя 6, и через второй резистор 9 - с выходной шиной, 1 а инвертирующий вход первого операционного усилителя 3 и неинверти рующий вход второго операционного ,усилителя 6 подключены к общей шинеПреобразователь переменногонапряжения в постоянное работает следующим образом.Первый термопреобразователь 1 квадрирует входной сигнал и второй термопреобразователь 2 - выходное напряжение, Разность выходных сигналов термопреобразователей 1 и 2 усиливается первым операционным усилителем 3. Поскольку первыйоперационный усилитель 3 имеетбольшой коэффициент усиления, торазность между входными напряжениями термопреобраэователей 1 и 2мала и в соответствии с алгоритмом взаимообразных: преобразованийвыходное напряжение преобразователяпропорционально эффективному значению входного сигнала. Эмиттерный повторитель 5 защищает второйтермопреобразователь 2 от перегрузки. При появлении на выходнойшине преобразователя напряженияотрицательной полярности на выходевторого операционного усилителя 6появляется положительное напряжение,которое отпирает первый диод 7. Таким образом, замыкается цепь стопроцентной обратной связи, охватывающей эмиттерный повторитель, на входекоторого поддерживается при этомнулевой уровень напряжения. Второйдиод 8 предотвращает насыщение второго операционного усилителя 6. Приувеличении выходного напряжения первого операционного усилителя 3 навыходной шине преобразователя напря-,жение становится положительной по.-лярности. При этом выходное напряжение второго операционного усилителя 6 инвертируется и первый диод 7запирается, отключая цепь отрица:тельной обратной связи, Посколькуобратный ток запертого диода 7 непротекает в выходных цепях термопреобраэователей 1 и 2, то при работе с сигналами малого уровня повышается точность преобразования и,следовательно, расширяется динамический диапазон преобразователя./31 Тираж 710НИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 акаэ 676 Подписи Филиал ППП "Патент", г. Ужгород ул. Проектная,