Линейный преобразователь среднеквадратического значения переменного напряжения

(51) 5 К 19 02 И использова цифровых и метрах пер изобретени вия в ниро преобразуер инсти ьской тель содевертируюцирирующийка,ограниблока 8 для-ограни о ССР81.РЕДнения, ло ключателя воляет по Нобразова ится к электрон может быть СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ АатарСНомУ СВИДКтельСтем(71) Киевский политехническийтут им.50-летия Великой Октябрсоциалистической революции(54) ЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРНаГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относизмерительной технике но в аналоговых, аналогореобразователях и вольтеменного напряжения, Цель я - повышение быстродейстком частотном диапазоне мых напряжений.Преобразова" жит квадраторы 1,2,3,4,инй повторитель 5 тока,интегсилитель б постоянного тоитель 7 полярности. Введение ифференцирования, усилитеителя 9, блоков 10, 11 сравического блока 12, пере 13 и конденсатора 14 нозысить быстродействие преля примерно на порядок,Изобретение относится к электроизмерительной технике, предназначенодля использования в аналоговых, аналого-цифровых преобразователях и5вольтметрах переменного напряженияпо уровню средчеквадратического значения с линейной передаточной характеристикой и является усовершенствованием устройства по авт.св,1 945815.Целью изобретения является повышение быстродействия в широком частотном диапазоне преобразуемых напряжений,На фиг, представлена блок-схема, устройства; на фиг2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.Устройство содержит четыре безынерционных квадратора 1 - 4, выполненные,.например; на полевых транзисторах, Входы квадраторов 1 и 2 соединены с входной шиной устройства,входы квадраторов 3 и 4 - с выходной шиной, выходы квадраторов 2 и 4.через инвертирующий повторитель 5 тока соединены с входом интегрирующегоусилителя б постоянного тока, входкоторого соединен также с выходамиквадраторов 1 и 3, а выход черезограничитель 7 полярности - с выход 30ной шиной устройства, К выходной шине подключены последовательно соединенные блок 8 дифференцирования иусилитель-ограничитель 9, выход которого соединен с первыми входами пер,вого и второго блоков 10 и 11 срав 35нения, вторые входы которых соединены соответственно с источниками положительного Е, и отрицательного Епорогового напряжения. Выходы блоков10 и 11 через логический блок 12 соединены с управляющим входом переключателя 13, первый сигнальный входкоторого соединен с входом усилителя6, второй сигнальный вход - с общей шиной а выход через дополнительный конденсатор 14 - с выходом усилителя б. Преобразователь работает следующимобразом,Поскольку в преобразователе используются безынерционные квадраторы,время установления переходного процесса определяется постоянной времени55интегрирования интегрирующего усилителя 6 постоянного тока, Поэтому прискачкообразном изменении входногонапряжения переходной процесс на выходе преобразователя всегда является апериодическим.В установившемся режиме напряжения П (фиг,2 б) на выходе блока 8 дифференцирования и напряжение 1 (фиг.2 в) на выходе усилителя-ограничителя 9 равны нулю, Выходные сигналы блоков 10 и 11 сравнения таковы, что выходной сигнал логического блока 12 удерживает переключатель 13 в положении 1. При этом постоянная времени интегрирующего усилителя б равна= К(С + С), где Ки С - сопротивление и емкость элементов в цепи обратной связи усилителя б; С - емкость конденсатора 14, Значение постоянной времени , выбирается из условия получения на выходе преобразователя допустимого значения пульсаций с частотой, равной удвоенной частоте преобразуемых напряжений.Если в момент 1 входное напряжение скачкообразно увеличивается, выходное напряжение 18,(фиг.2 а) преобразователя начинает увеличиваться изменяясь по экспоненциальному закону, определяемому постояннойлвремени(штриховая линия на фиг.2 а), Напряжения БВ и 0 при этом также начинают изменяться, и в момент С, когда напряжение П превышает порог срабатывания (Е, + о)где Во - половина напряжения гистерезиса) блока 10, сигнал на его выходе Ио (фиг.2 г) скачкообразно изменяется и через блок 2 (фиг,2 е) переводит переключатель 13 в положение 11. В результате конденсатор 14 отключается от цепи обратной связи усилителя б и, начиная с момента. изменение напряжения Бопределяет 8 Ыся постоянной времени , = КС,.Если С, (с С, то переходной процесс на выходе интегрирующего усилителя 6, а значит, и на выходе преобразователя протекает быстрее. Несмотря на то, что конденсатор 4 подключен к выходу интегрирующего усилите- ля б, его влияние на скорость переходного процесса пренебрежимо мала, постоянная времени 0 заряда конденсатора С равнагде К,- выходное сопротивление интегрирующего усилителя б,6321 6цесса может быть значительно уменьшено без увеличения нижней частотыпреобразуемых напряжений, т,ебезсужения частотного диапазона, поскольку уровень пульсаций на выходе преобразователя в установившемся режиме определяется постоянной времениинтегрирующего усилителя б, а длительность переходного процесса определяется, в основном, постоянной врелмениФормула изобретенияЛинейный преобразователь среднеквадратического значения переменногонапряжения по авт.св. 11 945815, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с 20 целью повышения быстродействия в широком частотном диапазоне преобразуемых напряжений, в него дополнительновведены блок дифференцирования, усилитель-ограничитель, два блока срав нения, источники положительного иотрицательного пороговых напряжений,логический блок, переключатель и дополнительный конденсатор, причемвход блока дифференцирования подключен к выходной шине, а выход - к первым входам первого и второго блоковсравнения через усилитель-ограничи-.тель, второй вход первого блока сравнения соединен с источником положительного порогового напряжения, а выход - с первым входом логическогоблока, второй вход второго блокасравнения соединен с источником отрицательного порогового напряжения, а 40 выход - с вторым входом логическогоблока, выход которого соединен с управляющим входом переключателя, первый сигнальный вход переключателя подключен к входу усилителя постоянноготока, Второй сигнальный вход - к общей шине, а выход - к выходу усилителя постоянного тока через дополнительный конденсатор.дарств зводс гвенно-издатегтьский комбинат "Патент", г. Ужоруд, у.т, Гагарина, 101 Заказ 10 б ВНИИПИ Го Тираж 545 11 одписноеного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 035, Москва Ж, Раушская наб д . 4/5