Квадратичный преобразователь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик н 947774(5) М.Кл з С 01 К 19/02 Государственный комитет СССР до делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения ВСЕСОВЗИФ ЧОЛ ГЕНТНОтцхщнирд 1 1 ( В.П. Мотало ЗНБЛНОТЕкЛт(71) Заявитель Львовский ордена Ленина политехнический инс им. Ленинского комсомола(54) КВАДРАТИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено для использования при контроле эффективных значений токов и напряжений.Известен квадратичный преоГразо- ватель, построенный по принципу линейно-сегментной аппроксимации и содержащий, в частности, цепочку из последовательно включенных диодов, источник постоянного напряжения и резистивные делители напряжения, выводы которых соединены с общими точками соответствующих пар диодов 1.Недостаток известного устройства определяется тем, что в нем диоды играют лишь роль ключей и нелинейные свойства их характеристик не используются. Это обуславливает значительную погрешность аппроксимации квадратичной характеристики. Кроме того, для Функционирования устройства требуется вспомогательный источник питания, что существенно усложняет подобный преобразователь.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является квадратичный преобразователь, содержащий аппроксимирующую цепочку из последовательно соединенных диода и резистора. В этом устройстве синтез квадратичной характеристики произво-, 5 дится путем комбинирования нелинейнойхарактеристики диода и линейной характеристики постоянного резистора 2 ,Поставленная цель достигается тем,что в квадратичный преобразователь,содержащий аппроксймирующую цепочкуиз последовательно соединенных диодаи резистора, введены и дополнительныхаппроксимирующих диодно-резистивныхцепочек, каждая из которых включена25 параллельно резистору предыдущейцепочки, причем выбор резисторовосуществлен из условия получения вкакой-либо й-ой (1=1,2,3 п+1)точке совпадения вольт-амперной харак 30 теристики преобразователя с идеальной недостаток укаэанного устройстватакже связан с невысокой точностьюаппроксимации, поскольку в данномслучае реализуются только три точкисовпадения аппроксимированной характеристики с идеальной параболой.Цель изобретения - повышение точ:ности аппроксимации квадратичной характеристики. /,Ър з.р,к 7где ,У ,У У - проводимости резисторов основной и дополнительных аппроксимирующих цепочек в порядкеих Включения 20В ,й Й - сопротивления92,к фк 9 к " диодов дополнительных аппроксимирующих цепочек при вход ном напряжении,соответствующем М-ой точкесовпадения.На .фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого квадратичного преобразователя;на фиг, 2 - вольтамперная: характеристика диода, спомощью которой прояс-,няется использованный в устройствепринцип аппроксимации,Квадратичный преобразователь состоит иэ основной и дополнительных аппроксимирующих цепочек., выполненных на диодах 14-1 п+ и резисторах 21 - 240 (фиг, 1), Каждая из аппроксимирующих цепочек включена параллельно резистору предыдущей цЕпочки.Аппроксимация квадратичной характеристики в предлагаемом квадратичном 45 преобразователе осуществляется следующим образом. На экспериментально определенной вольтамперной характеристике основного диода 1 (Лиг. 2) выбираются и+ точек. При заданном значении коэффициента параболы для каждой К-ой точки определения оптимальное резуль-. тирующее значение сопротивления Рр 9, преобразователя, обеспечивающее совпадение аппроксимируемой квадратичной характеристики с идеальной параболой в данной точке. В общем случаеР ЬйК Я).ОКоОею где 1 и И - координаты 1-ой точкик кпо вольтамперной характеристике диода 1,Х - коэффициент параболы. При входном напряжении 13 вк Цв,соответствующем напряжению на диоде1 в диапазоне О-Б, сопротивлениепреобразователя будет равно 2,где й, - сопротивление резистора 2,Шунтирующее влияниедиода 12 и резистора 2 будет незначительно, так как при входном напряжении соответствующем напряжению Ц на диоде 11, сопротивление. диода 1 значительно больше сопротивления резистора 2. Вольтамперная характеристика двухполюсника, состоящего иэ последовательно соединенных диода 11 и резистора 2, будет совпадать с идеальной параболой в точках 1 = О и= д .При увеличении входного напряжения преобразователя ц от У до Б, коЭХторому соответствует изменение напряжения на диоде 11 от У до Уг, сопротивление диода 1 г уменьшается и становится соизмеримым с сопротивлением резистора 21. Сопротивление преобразователя будет равно 1 аа+ угде У ,У - провддимсЬти резисторов 2 и ЩЙ - сопротивление диода 1,9. при входном напряженииравном ЦШунтирующее влиянйе диода 1 и резистора 2будет незначительно, так как при входном напряжении, соответствующем напряжению 0 на диоде 1, сопротивление диода 1 значительно больше сопротивления резистора 2. Вольтамперная: характеристика двухполюсника, состоящего из диодов 1, 1 и резисторов 2, 22 будет совпадать с идеальной параболой в точкахО, 1 = З.и 1 = кт.В .общем случае для К-ой точки совпадения вольтамперной характеристики двухполюсника, состоящего из диодов 1 - 1 и резисторов 21 в 2, с идеальной параболой сопротивления преобразователя определяется в соответствии с выражЕнием . При этом точки совпадения располагаются в диапазоне от 1=0 иТаким образом, вольтамперная характеристика предлагаемого квадратичного преобразователя имеет и+2 точек совпадения с идеальной параболой (включая точку начала координат), Выбирая достаточное количество дополнительных аппроксимирующих цепочек, можно получить необходимое число отмеченных точек совпадения и, тем самым, значительно повысить точность аппроксимации параболы.формула изобретения Квадратичный преобразователь, содержащий аппроксимирующую цепочку из последовательно соединенных диода и резистора, о т л и ч а ю щ и й с я 5 тем, что, с целью повышения точности аппроксимации квадратичной характеристики, в него введены и дополнительных аппроксимирующих диодно-резистивных цепочек, каждая из которых О включена параллельно резистору предыдущей цепочки, причем выбор резисторов осуществлен из условий получения в какой-лмбо 1 с-ой (1=1,2,3п+1) точке совпадения вольтамперной харак- теристики преобразователя с идеальной параболой результирующего сопротивления в соответствии с выражениемзарез.к201ф 2,к+9.проводимости резисторов основнойи дополнительныхаппроксимирующихцепочек в порядкеих включения;сопротивления диодовдополнительныхаппроксимирующихцепочек при входном напряжении,соответствующемЕ-.ой точки совпадения. где У,У,У У -уУУФд,к 9 з,к 9 х,й Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. волгин Л,И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. И., "Советское радио", 1977, с, 105, рис, 3,2,а. 2, Карандеев К.Б. и Гриневич Ф.Ю. Об умножающих схемах на полупроводниковых диодах. - "Измерительная техника", 1964, М 11, с, 39-42.947774е Р/7 Гриаанова а 4/ Зак одписно 4/ 303 тная,ставитель Л, Морозохред А. Бабинец Тираж 717ИИПИ Государственного комитета Спо делам изобретений и открытий5, Москва, Ж, Раушская наб.,Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул Корректор У. Пономаренко