Квадратичный преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН А 1 9) И 6 С 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ УС ТЕЛЬСТ Н АВТОРС 5 Бюл.ий элязи отехничес 8.8)свидетельство ССС С 06 С 7/20, 198 идетельство СССР С 06 С 7/20, 1983 в диа Ист окиеогрешности ГГц и боле тотно мало частот до 1 опорного то он ик а имеют вы ениех в дв зниз лен выходные ог ие выходн че ль о в приборостроениеднеквадратичных льзо елях быть исп в измери значений ходных аправлени орого,сточник отношению к ши ческих напряжени период с нул Цельюожны. циала противо евого п выми средними зназобретения являетс око чения СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Куйбышевсккий институт св(57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и може повышение точности эа счет уменьшен погрешности преобразования сигналов с нулевыми средними значениями.Поставленная цель достигается за счетвведения модулятора, масштабного резистора, разделительного конденсатора, блока синхронизации, интегратора и элемента выборки-хранения ссоответствующими связями, Применениедиодов Шотки обеспечивает возможност22324 1=1,(е -1),где 1, - ток насыщения;В - напряжение ца диоде;КТ5 д = - температурный потенциал,еПри прямых напряжениях на диоде,в десять ц более раз превышающихзначение ц, справедливо следующее10 выражение для напряжения на диоде: 1 В=ц 1 п -т Т фЕсли через диод 1 протекает посто 15 янный токи переменный ток д,значение составляющей напряжения надиоде, связанное с переменным током1, может быть получено из уравнения 1,+. Т и20 В, =1,и Ягп 1 т" р 1 п х. Для 25 зцалив щий ляется уравнением Г В, =с, (х)(х)- ( )г+ ( )з ( )+ ь 1 з. г 1 з., 1 1 1 2 1 3 Т 4 1 Если два одинаковых диода соединены последовательно одноименными выво дами, а в каждом из них протекает постояццыц ток, зцдчецце которого равно 1 , и переменный ток ., напряжение В пары диодов, связанное с протекающим через них переменным током д, оп ределяетсц выражением 45 Выражение це содержит членов с четными степенями отношения /хпоэтому при одинаковых форме и амплитуде полупериодов токасреднее значение напряжения пары диодов В,=О, Это говорит о том, что выпрлмление у 50 диодов отсутствует. Дифференциальное сопротивление последовательного соединения диодов в данном преобрдэователе при 1 с 1/10 с малой погрешностью может быть получено из выра жения 1 13Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в приборостроении в иэмерителях среднеквадратичных значений,периодических напряжений или токов с нулевыми средними значениямиЦель изобретения - повышение точности за счет уменьшения погрешностипреобразования сигналов с цулевым средним значением,На чертеже представлена функциональная схема квадратичного преобразователя.Квадратичный преобразователь содержит два диода 1 и 2, масштабныйрезистор 3, разделительный конденсатор 4, интегратор 5, модулятор 6,усилитель 7, элемент 8 выборки-храцсцшя, двд источника 9 и 10 опорноготока и блок 11 синхронизации,Преобразователь работает следующимобразом,Зависимость величины токд, протекающего через диод, от величины приложенного к нему напряжения с достаточной малой погрешностью опредеВ -В +В - ц 2 + ( )31 2 .и и тех случаев, когда мгновенные чеция . с 1, 1 с х2 и справедо разложение напряжения в следуюстепенной ряд: Обозначают коэффициенты передачи (преобразования) напряжения модулятора 6, интегратора 5, усилителя 7 и элемецта 8 выборки хранения соответственно К , К , К и Кф г ВПри синусоидальном напряжении преобразователя В= В и.пцвыходное напряжение модулятора 6 на интервалах времени действия формируемых им радиоимпульсов равно В =К В зпцТ,6 б МПеременный ток, протекающий в этом случае через диоды 1 и 2, равен В эпС, Кв р АЕсли пренебречь в выражении для напряжения В членами со степенями отношений токов выше четвертой, подставив это выражение в выражение для протекающего через диоды переменного тока, получают следующую формулу для составляющей напряжения диода 1, связанного с током112212 е О 15 20 ки 1 К +2 г 1 2 1 К +2 г 1 / К; ГГчз 1 пи1К,С,в е и )Е:Среднее значение этой составляющей т3 1,7 к +2)2 Пгде Т = -- период синусоилль(огоИвходного напряжсция В .К,БА,членом этого вырджеция мжно пр и бречь с погрепностьк), ИР превьпплюпй 0,57., Тогда выходное цлпряж ни и;)Р- образоватгля и пропорционально квадрату лмплиту;1- ного значения ЕГ, входного гиги;лд Г преобразователя.Во время паузы между стробимпульсами, формируемыми блоком 11 гицхронизации и поступающими ца вход упрлв 30 ления модулятора 6 входппх гиецдцов преобразователя, зцачецие коэЬфецее- та преобразования модулятора 6 прдктически равно нулю и напряжение (пе- рЕМЕНЕ(ОЕ) ца ЕГО ВЫХОДЕ ОтСутетнуст, При этом переменный ток пропорциональный входному сигналу пргобрлзо - вателя, через диоды 1 и 2 це протка - ет, а протекает постоянный ток 1, На выходе элемента выборки хранения40 присутствует напряжение, пропорциональное среднему квадрату значений входного сигнала преобразователя нд интервале действия на входе управления модулятора 6 предыдущего строб 45 импульса.На интервале действия на управляеощем входе модулятора 6 любого из стробимпульсов, поступающих с выхода блока 11 синхронизации, величина коэффициента передачи модулятора 6 им ет постоянное значение, равное К При этом через диоды 1 и 2 протекает постоянный ток 1 и переменный токпропорциональный входному сигналу преобразователя, на диоде 1 действует составляющая напряжения, связанная с протеканием переменного тока, среднее значение которой не 1(е ну.оГ)(о)1 ое(е(е)1 )(еег -му квадрату входцог гцл.(л прбрл)ое)лтсля. Интегрдтс)р 5 вь(едс.ягт гр дРЗ Н;1 Ч Р Е (Р К ЕЗ Л Д Р Е( Т ( Ч Ц О Й Г О ( Т Л В ) Я )ОпР) напр)жсе(е(я Пидл 1 котр)с нлиц г( резлпР времени де игтвия цл входеупГ) л л. н 1 я мд)РП)ят)Г) д 6 с т) обим 1 ул ьгд меет форму прямоугольнс г) имПУЛГЛ, ЕГЛИ На ИцтРРВаПР РРМРЦИдейтвия с тробимпуле гд средц ь вадратичеоР значРнис. вх)д(ого Г 1 цллл огт)тся ц.измРни 1 м, В кнес еГ) Рмени д( иг ) вия цд уравляк)ш м входе модулятрд 6 г гробинеульсд б:ок гинхроци )лии выдл( т короткий импульс выборке, поступ,)к(щий нд вход упрлвлее(ЕЯ 1 лементл 8 Выбо)к( - хГ)дне циЯ пе - резодящий (.ез режим выборки, Во е(р мя вьборк запомицдетгя эндчгниР амплитуды импульса выходного напряж ния усилитечя 7, пропорциональноер;ц( му кнлдр;ту входного сигнала 1)(РЕ 1)(ззов;тс 1 Я цл 1 нтсв;л Дейгт- езя стГ)бимпульг 1 которс) кГ)д(итгя Д ( гс,(уеоп 1перс холл в р жм вьб)рПримцениц прс обрд зовлтгле пис)- дон Потк, обладлк)пх мдчи иц рИв оеогтьк) угз лцонлеця п)5(ог едпГ)я жс ния, обегпечивает во зм)жц)г ге 1 о"- тиж еия млц й члгтотце й цогр шцс ( ти преобразования н диапаэс)це чл.тот ц) 1 ГРц и белР,В данном преобрлзовлтспР игточцик 9 и 1 О опорного токамют выгок(Р Вьх,1 цьс с)НГ)оч ие;сця ) э нече(и(выхо;1 цого тое(а первого 9 и ( цих вдв;рд 3 л большР, чем 3;че н. Вых 1 ного тока второго 1 Г,едпрднлгция выходньх токов есточе(иков по )тцше -нио к шине нулевого потецидлл пр)т(вопол ожны,( о р м у л а и з ) б р Р т е ц и я Квадратичный греобрдзоватл, годержащий усилитль, два игточцика опрцогс тока, соединенные пс рвымивыводами г шной ц,левого поз( нци,а,а вторьеми выводами подключ нных соответственно к объединенным одноименным выводам первого и второго дисд)ви свободному выводу второго диод,свободный вьцзол первогг дио;(д псе; -ключец к шине нулевого потецпиа.)д, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет уыецьпеения погрешности преобраэовезЗаказ 2867/47 Тираж 672 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Гроизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4. ния сигналов с нулевым средним значением, в него введен модулятор,масштабный резистор, разделительныйконденсатор, блок синхронизации,интегратор и элемент выборки-хранения,выход которого является выходом преобразователя, а информационный иуправляющий входы элемента выборкихранения подключены соответственнок выходу усилителя и первомувыходублока синхронизации, соединенного 2324 6вторым выходом с управляющим входом модулятора, соединенного информационным входом с информационным входом преобразователя, а выходом через последовательно соединенные масштабный резистор и разделительный конден.сатор подключенного к свободному выводу второго диода, общий вывод первого и второго диодов подключен к 1 О информационному входуинтегратора,соединенного выходом с входом усилителя.