Преобразователь минимального значения пульсирующего напряжения в постоянное напряжение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 С 01 К 19/04 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(6) 1451610 (21) 4482872/24-21 (22) 13.09.88 (46) 07.08.90, Бюл. М 29 (72) М.И.Кукушкин (53) 621,317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1451610, кл, С 01 К 19/04) 1986. , 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МИНИМАЛЬНОГО ;ЗНАЧЕНИЯ ПУЛЬСИРУЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ ;В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ :(57). Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быт использовано для измерения минималь"Сброс" ного отклонений пульсирующего напряжения, Целью изобретения являетсяповышение точности преобразования,Преобразователь содержит компаратор1, операционный усилитель 2, времязадающие конденсатор 3 и резистор 4источник 5 опорного напряжения,ключб. Введение аналогового инвертора 7сумматора 8, компаратора 9, источника 1 О опорного напряжения, элемента11 совпадения, триггера 12, ключа13 обеспечивает уменьшение размахаколебаний выходного напряжения преобразователя в установившемся режиме, 2 ил, 1583860Изобретение относится к электроизмерительной технике, может бытьиспользовано для измерения минимального отклонения пульсирующего напряжения и является усовершенствованиемизобретения по авт.св. У 1451610.Цель изобретения - повышение точности преобразования.На фиг.1 представлена Жункциональ Оная схема преобразователя; на фиг,2 "диаграммы, поясняющие его работу.Преобразователь содержит компаратор 1, операционный усилитель 2,времязадающий конденсатор 3 и резистор 4, источник 5 опорного напряжения, ключ 6, аналоговый инвертор 7,сумматор 8, дополнительные компаратор 9 и источник 10 опорного напряжения, элемент 11 совпадения, триггер 12 и дополнительный ключ 13,Первый вход компаратора 1 соединен с входом преобразователя, выходусилителя 2 подключен к второму входу компаратора 1 и выходу преобразователя. Конденсатор 3 включен междувыходом усилителя 2 и его инвертирующим входом. Источник 5 через резистор 4 и ключ 13 подключен к инвертирующему входу усилителя 2. Ключ бвключен параллельно конденсатору 3,а его управляющий вход соединен свыходом компаратора 1, Инвертор 7входом подключен к входу устройства,а выходом - к второму входу сумматора 8, первый вход которого соединенс выходом усилителя 2, а выход подключен к первому входу компаратора9, к второму входу которого подключен источник 10, а к выходу - первый 4 Овход элемента 11, выход которого подключен к управляющему входу ключа13. Триггер 12 подключен К-входомк выходу компаратора 1, Я-входом квходу предварительной установки 45"Сброс", а выход - к второму входуэлемента 11,Преобразователь работает следующим образом.Первоначально триггер 12 сброшени на его выходе находится уровеньлогического "0" (Аиг.2 в), на выходеоперационного усилителя 2 напряжениеравно нулю (Аиг.2 э). При подаче навход однополярного пульсирующегонапряжения (фиг.2 а) на выходе компаратора 1 устанавливается потенциал(Аиг.2 б) логического "0", при этомключ б оказывается разомкнут, Низким потенциалом с выхода триггера 12 (Аиг.2 в) на выходе элемента1 совпадения (Аиг,2 ж) устанавливается высокий потенциал, которым ключ 13 замыкается и конденсатор 3 начинает заряжаться током, Аормируемым источником 5, через резистор 4, При этом на выходе операционного усилителя 2 напряжение начинает линейно возрастать (Аиг,2 з).На выходе инвертора 7 присутствует проинвертированный входной сигнал (Аиг,2 г), который поступает на первый вход сумматора 8.На второй вход сумматора 8 поступает сигнал с выхода операционного усилителя 2 (Аиг.2 з). При этом коэААициенты передачи по первому и второму входам сумматора 8 равны, и на его выходе (фиг.2 д) Аормируется разностный сигнал, который подается на первый вход компаратора 9, где происходит сравнение с уровнем напряжения источника 10.На выходе компаратора 9 (Аиг.2 е) при превышении сигнала с выхода сумматора 8 над уровнем напряжения У источника 10 Аормируется потенциал логической "1", Данный сигнал поступает на верхний вход элемента 11 совпадения, на второй вход которого подается сигнал с выхода триггера 12. При достижении напряжением на выходе операционного усилителя 2 напряжения на входе преобразователя компаратор 1 переключается в противоположное исходному состоянию положение, а на выходе (Аиг.2 б) Аормируется уровень высокого потенциала. При этом на выходе триггера 12 появляется высокий потенциал (Аиг.2 в),ключ 6 замыкается, что приводит кбыстрому разряду конденсатора 3. Соответственно напряжение на выходеоперационного усилителя 2 начнетбыстро уменьшаться до уровня входного напряжения, Компаратор 11 перебрасывается в исходное состояние, ключ6 размыкается, напряжение на выходепреобразователя возрастает. В установившемся режиме напряжение на выходе преобразователя колеблется около значения минимума входного напряжения, Период колебаний определяется инерционностью компаратора 1,ключа6, операционного усилителя 2 и вели=чиной, приведенного к входу компаратора 1 гистерезиса,где К - сопротивление резистора 4; С- емкость конденсатора 3; Т - пер: од входного сигнала,11 оп 1лДЦ реюфК С Указанными параметрами определяе ся и величина размаха колебаний выходного напряжения около значения минимума пульсирующего напряжения, Для обеспечения работоспособности преобразователя необходимо вь 1 полнение следующих условий: 1583860 6т- разование минимума входного пульсирующего напряжения (фиг.2 з), ключ13 на это время замыкается, При этом5абсолютное значение погрешностиДБ преобразования определяется размахом пульсаций в течение времени.пр,еобразования минимума пульсиоующего напряжения (фиг,2 з), а максимумпервоначального перерегулированиядБравенКС, КС К С(сТ -8где К - сопротивление открыгогоключа 6;7 - длительность превышениявходного пульсирующегонапряжения,До момента достижения выходнымнапряжением величины минимума пульсирующего напряжения напряжение навыходе сумматора 8 (фиг.2 д) превышает величину напряжения Писточника 1 О. На выходе компаратора 9 вэто время высокий потенциал (Лиг.2 е).На выходе элемента 11 в это же времявысокий потенциал обеспечивается наличием низкого поТенциала на выходетриггера 12,После достижения выходным напряжением величины минимума входногопульсирующего напряжения, что фиксируется триггером 12, на выходе компаратора 1 в, течение интервала времени 3 превьппения пульсирующего входного напряжения формируются прямоугольные импульсы (фиг.2 е). Эти импульсы, пройдя через элемент 11,размыкают ключ 13, за счет чего .в моменты превышения входного пульсирующегонапряжения выходное напряжение неменяется. После окончания интервалаь преобразователь продолжает преоб 15 где 11 ОП, - напряжение источника 5, формула изобретения Преобразователь минимального зна 20 чения пульсирующего напряжения впостоянное напряжение по авт,св.У 1451610, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности, в него введены сумматор,аналого 25 вый инвертор, дополнительный компаратор, дополнительный источник опорного напряжения, триггер, элемент совпадения и дополнительный ключ, первыйвход сумматора подключен к вьходу30 операционного усилителя, второй вход -к входу преобразователя через аналоговый инвертор, а выход - к первомувходу дополнительного компаратора,второй вход которого соединен с до 35 полнительным источником Опорногонапряжения, а выход - с первым входом элемента совпадения, второй входкоторого подключен к выходу триггера,8-вход триггера подключен к входупредварительной установки, а К-входк выходу основного компаратора,выходэлемента совпадения соединен с управляющим входом дополнительного ключа, подсоединенным в разрыв связи45 времязадающего резистора с инвертирующим входом операционного усилителяя,Тираж писное и ГКНТ ССР оскв дательский комбинат "Патент", г, Ужг Гагарина, 10 роизводственноказ 2252 НИИПИ Государственного 113035, а по изобретениям и открытиям Ж-ЗБ, Раушская наб д. 4/5