Преобразователь амплитудных значений

ОЛ ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск ихСоциапистическикРесттубпик и 922647по делам изооретеннй н открытий(53) УДК 621 3177 (088 8) Дата опубликования описания 26.04.82 Г. И. Зайдман(72) Автор изобретения аучно-иссли Томско овательский институт электро рдена Октябрьской Революции ваго),Заявител расного Знамени политехническом институте 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АМПЛИТУДНЫХ ЗНАЧЕНИЙ тх значений,нциального яжения и обИзобретение относится к измерительнойтехнике и может быть использовано в преобр азов ат а между вых я амплитудом диффереоянного на устроиствах для измерения амплит значения импульсного напряжения,Известен преобразователь ампл ных значений, содержащий электро усилитель, охваченный отрицатель обратной связью через диодно-емк запоминающую ячейку и катодный ритель 11.Недостатком прео я г усилителя пощей шиной вк вход реэистивногоя, выход которогодной клемме преобче же нны в ои и прове остнуюповто еобразователя являнь преобразованияения в постоянное, пной величиной напеременного н тоия бразователень преобря напряже явл е целяемыйжения диффе ыхо ренц аниченный ур удного значе более близки ьного усилител ия,м решетехническ азователь ащий первь пнем вляется пр ачений сод амплит ых энод к и диод,ной клеммеряемого сигнала на ряд орого по че о катод подсоединен к неинвертируювходу дифференциального усилителя ения, в котором общая точка соея катода первого диода и неинверщего входа дифференциального усипостоянного напряжения через сатор подсоединена к общей шине ме, щем вышенапр еждинени т л кондеъ делителя напря подсоединен к разователя 2Недостатка ется низкий ур постоянного напряжения, а также низкаяточность преобразования,. обусловленнаявлиянием величины сопротивления источконденсатора.Цель изобретения - увеличенияня преобразования напряжения и иние точности преобразования.Поставленная цель достигаетсячто в преобразователь амплитудныхчений, содержащий первый диод, аторого подключен к входной клемМ922 647 4вод 8 дифференциального усилителя через первый источник питания 11 и через второй источник. питания 12 подсоединен к дифференциальному усилителю 6,выход которого подключен к выходнойклемме устройства. Между общей шинойпреобразователя амплитудных. значений.и его выходной клеммой включен конденсатор 13.Работает преобразователь амплитудных значений следующим образом.Если мгновенное значение амплитудного значения напряжения таково, чток аноду диода 3 приложен плюс, тогдаток от источника сигнала 1 протекаетчерез резистор 2 диод 3, диод 4, резистор 7, общий вывод 8, выходные сопротивления источников питания 1 1 и 12,через выходное сопротивление электрон-ного дифференциального усилителя напряжения 6, через конденсатор 13 на общую шину. При этом конденсатор 13заряжается.Таким образом, электрическая цепьисточник 1 сигналов - конденсатор 13окажется замкнутойВ отрицательный полупериод входногопеременного. напряжения к аноду диода3 приложен отрицательный уровень напряжения, что приводит к его запиранию.Электрическая цепь источник сигналов 1 конденсатор 13 размыкается,Диод 5 шунтирует второй основнойдиод 4, уменьшая обратное падение напряжения на нем до величины прямого.падения напряжения на диоде 5.Таким образом, диод 3 заперт практически суммой напряжений, равной отрицательному уровню входного сигналаи напряжения нв конденсаторе 13,Если падение напряжения между входной и выходной клеммами устройствасделать равным нулю, то весь уровеньвходного сигнала от источника ЭДСпередается на конденсатор 13, исключая,таким образом, падение напряжения навыходном сопротивлении 2 источникасигнала 1, В этом случае конденсатор13 заряжается до амплитудного значения напряжения. 15 катод подсоединен к цеинвертирующемувходу дифферещиальяого усилителя напряжения, резистивный делитель напряженйя, одна из входных клемм которогоподсоединена к выходу дифференциальногоусилителя напряжения, второй диод и конденсатор, дополнительно введены диод и.резистор, сопротивление которого равновыходному сопротивлению источника сигнала, при этом анод второго диода подклю Очен к общей точке соединения катода первого диода и неинвертирующего входадифференциального усилителя напряжения,а катод дополнительно введенного диода подсоединен к общей точке соединения катода первого диода и неинвертирующего входа дифференциального усилителя напряжения, анод дополнительновведенного диода подключен к катодувторого диода, а общая точка соединения второго диода и дополнительновведенного диода подключена черездополнительный резистор к общему выводу дифференциального усилителя напряжения и к второй входной клеммерезистивного делителя напряжения, аинвертирующий вход дифференциальногоусилителя подсоединен к выходу резистивного делителя напряжейия, при этомконденсатор подключен к выходу дифференциального усилителя напряжения,а вторая обкладка конденсатора соединена с общей шиной и с входной клеммой преобразователя.На чертеже приведена принципиальнаяэлектрическая схема преобразователяамплитудных значений,Преобразователь содержит источник 1 сигнала с выходным сопротивлением 2 (резистором), подсоединенный к входной клемме преобразователя амплитудных значений, т,е. к аноду диода 3, катод которого подключен к аноду второго диода 4, к катоду дополнительно введенного диода 5 и к неинвертирующему 45 входу дифференциального усилителя 6, Общая точка соединения диодов 4 и 5 через резистор 7, сопротивление которого равно выходному сопротивлению 2 источника сигнала 1 подсоединена к об щему выводу 8 дифференциального усилителя 6. Между выходом дифференциального усилителя 6 и его общим выводом 8 включен резистивный делитель напряжения на резисторах 9 и 10. Выход 55 резистивного делителя напряжения подсоединен х инвертирующему входу дифференциального усилителя 6. Общий выЧтобы реализовать это условие, необходимо между общим выводом 8 дифференциального усилителя напряжения 6 и выходной клеммой устройства ввести напряжение, уровень которого был бы равен удвоенному значению суммы падения напряжений на диодах 4, 5 и резисторе 7, но с противоположным знаком.5 922647Чтобы разность потенциалов между входной и выходной клеммами устройства была равна нулю, суммарное падев ние напряжения на диодах 4 5 и ре- ж зисторе 7 должно быть усилено в два 5 раза, т.е. коэффициент усиления диффед ренциального усилителя 6 должен бытьл равным двум, что справедливо, если вы- д ходкое сопротивление дифференциального ч усилителя напряжения 6 во много раз 10,Р меньше суммарного сопротивления диода н 4 в открытом состоянии и резистора 7.Предлагаемый преобразователь, посравнению с известным, позволяет полу- с 1чить более высокую точность преобра э зования ввиду того, что при равенстве сопротивлений резистора 7 выходномуд сопротивлению 2 источника сигнала 1 исключается недозаряд в конденсаторе 13. , к Кроме того, получение нулевой разности 20 потенциалов между, входной и выходной клеммами преобразователя позволяеттакже получить более высокую точность преобразования предлагаемого устройства по сравнению с известным, а ввиду 25 того, что через диоды 3 и 4 в прямом направлении протекает один и тот жепрямой ток, - получить полное взаимосбратное преобразование в широком диапазь не измерений входного напряжения 30 высокую степень линейности преобразования).Уровень преобразования переменного напряжения в постоянное предлагаемого преобразователя определяется параметра- З 5 ми диодов и не зависит от характеристик дифференциального усилителя напряжения, что позволяет значительно повысить уровень преобразования устройства по сравнению с известным . 40 45 формула изобретения Преобразователь амплитудных значений, содержащий первый диод, анод ко 6торого подключен к входной клемме, акатод подсоединен к неиивертирующемуходу дифференциального усилителя напря.ения, резистивный делитель напряжения,одна из входных клемм которого подсоеинена к выходу дифференциального усиителя напряжения,.второй диод и коненсатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем,то, с целью увеличения уровня преобазования напряжения и повышения точости преобразования, в него .дополнительно введены диод и резистор, сопротивление которого равно выходномуопротивлению источника сигнала, притом анод второго диода подключен кобщей точке соединения катода первогоиода и неинвертирующего входа дифференциального усилителя напряжения, аатод дополнительно введенного диодаподсоединен к общей точке соединенияатода первого диода и неинвертирующеговхода дифференциального усилителя напряжения, анод дополнительно введенногодиода подключен к катоду второго диода, а общая точка соединения второго диода и дополнительно введенного диодаЮподключена через дополнительный резистор к ббщему выводу дифференциальногоусилителя напряжения и к второй входнойклемме резистивного делителя напряжения, а инвертирующий вход дифференциального усилителя подсоединен к выходурезистивного делителя напряжения, приэтом конденсатор подключен к выходудифференциального усилителя напряжения,а вторая обкладка конденсатора соединена с общей шиной и с входной клеммойпреобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМс 120262, кл. О 01 Я 19/04, 1959.2, Волгин Л. И. Измерительные преобразователи переменного напряженияв постоянное, М., "Советское радио",1977, с. 195, рис. 4, 29.922647 Редак 719 Подниснтвенного комитета СССРретений и открытийЖ, Раушская наб., д,4 2574/59ВНИИП Тираж И Государ делам изоб 5, Москв 113 од, ул. Проектная Фил лял ППП "Патент", г. Составитель С, КоротковКозорнз Техред Т,Маточка - Корректор В, Син