Преобразователь амплитудного значения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциапистическикРеспубики 1 1957119убликова открытий ата опубликования описания 09. 09.82 72) Авторы изобретенияоитм ев и Научно-исследоват при Томском ордена Красного Знамени и(71) Заяви Й) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АМПЛИТУДНОГО ЗНАЧЕНИ спользо хники, гдеазователи астностиах перемен вател управ едова-Р дифходм вхонен о Недостатком ля является уз входного сигна тотными свойст ключа.1Изобретение относится к измтельной технике и может иваться во всех областях тенеобходимы линейные преобрамплитудного значения, в чв широкополосных вольтметрного тока,Известен линейный преобразоамплитудного значения на базеляемых ключей, содержащий послтельно соединенные экстрематоференциатор и одновибратор, выкоторого соединен с управляющидом ключа, вход которого соедис входной шиной устройства и вэкстрематора, а выход - с выхошиной устройства и эапоминающиденсатором 11. такого преобразоватеий диапазон частота, ограниченный часами экстрематора и 07. 09. 82. Бюллетенььскии институт электронноктябрьской Революции и орд итехническом институте им Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее последовательно соединенные первый диодно-емкостный преобразователь, вход которого . соединен с входной шиной, первый ЙС-фильтр, вычитающее устройство, усилитель, выход которого соединен с выходной шиной, модулятор, управ. ляющий вход которого связан с гене-ратором, цепочку обратной связи, второй диодно-емкостный преобразова" тель и второй фильтр, выход которого соединен с инвертирующим входом вычитающего устройства, а второй вход модулятора - с общей шиной (21.Недостатком известного устройства является большая погрешность преобразователя при малых уровнях входного сигнала, вследствие наличия болы шой зоны нечувствительности иэ-эа нелинейности диодов (так называемой, "пятки" диодов)3 95711Целью изобретения является повышение точности и чувствительности преобразователя.Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователь амплитудного значения, содержащий первый конденсатор, одна обкладка которогосоединена с входной шиной, а втораяс катодом первого диода и входом первого фильтра, выход которого через 1 Облок вычитания и усилитель связан свыходной шиной и первым входом модулятора, второй вход которого соединен с общей шиной, управляющий входс генератором, а выход - через второй конденсатор - с катодом второгодиода, выход которого связан с инвертирующим входом блока вычитания, дополнительно введены источник, опорного напряжения, дифференциальный усиОлитель и управляемый генератор, причем выход источника опорного напряжения соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого соединен свыходом второго Фильтра, а выходчерез управляемый генератор напряжения - с анодами диодов. В качествеуправляемого источника можно использовать источник постоянного напряжения соответствующей полярности илиуправляемый источник переменного напряжения произвольной формы,На чертеже приведена блок-схемапредлагаемого устройства.Устройство содержит первый конден- З 5сатор 1, первый диод 2, первый Фильтр3, блок 4 вычитания, усилитель 5, модулятор б генератор 7, второй конденсатор 8, второй диод 9 второйФильтр 10, источник 11 опорного напряжения, дифференциальный усилитель12, генератор 13 управляемого напряжения.3Устройство работает следующим об 45разом.При отсутствии входного сигнала,выходное напряжение генератора 13управляемого напряжения подается нааноды диодов 2 и 9, При этом выходные напряжения пассивных преобраэо 50вателей, образованных первым конденсатором 1 и первым диодом 2, а также,вторым конденсатором 8 и вторым диодом 9 после усреднения фильтрами 3и 10 соответственно, взаимно компенсируются в блоке 4 вычитания.Следовательно, выходное напряжениеусилителя 5 равно нулю. Поскольку 9 фвыходное напряжение генератора 13регулируется дифференциальным усилителем 12, который осуществляетсравнение выходного напряжения опорного источника 11 и выходного напряжения Фильтра 10 напряжение на выходефильтра 10 автоматически установитсяравным напряжению источника 11. Следовательно, напряжение генератора 13не влияет на уровень выходного напряжения устройства при отсутствиисигнала, но предварительно смещаетдиоды 2 и 9 на линейный участок характеристики, устраняя зону нечувствительности, обусловленную "пяткойндиодов. При подаче на вход устройства измеряемого переменного напряжения, среднее значение напряжения навыходе фильтра 3 станет больше,цемсреднее значение напряжения на выходе фильтра 10. Напряжение разбалансавыделено блоком 4 вычитания и поданона усилитель 5. Выходное постоянноенапряжение усилителя 5 с помощью модулятора 6 и генератора 7, преобразу. -ется в переменное напряжение и подается через пассивный преобразователь,образованный конденсатором 8 и диодом9, и фильтр 10 на инвертирующий входблока 4 зычитания, компенсируя соответствующее изменение выходногонапряжения фильтра 3. При достаточно большом коэффициенте усиленияусилителя 5 и идентичности диодов2 и 9, выходное напряжение устройства установится равным амплитудному значению входного напряжения,Одновременно с этим изменение выходного напряжения фильтра 1 О, приведетк такому автоматическому изменениюуровня выходного напряжения генератора 13, что напряжение на выходефильтра 10 практически остается постоянным, Т.е. диоды работают в небольшой окрестности оптимально выбранной рабоцей точки, определяемойвыходным напряжением источника 11.Таким образом, устройство содержитдве цепи обратной связи: по сигналу,которая устанавливает выходное напряжение устройства, равное амплитудному значению входного сигнала,и по смещению, которая автоматическиподдерживает рабочую точку обоихдиодов 2 и 9 в области некоторогооптимального значения, определяемого выходным напряжением опорногоисточника 11, исключая тем самым погрешность от неидентичности диодов 2 и95711 5Устройство работает аналогично, если в качестве генератора 13 напряжения использовать источник постоянного напряжения соответствуоцей полярности, или источник переменного 5 напряжения произвольной формы с эквивалентным значением амплитуды. Также идентична работа устройства при подключении инвертирующего входа дифференциального усилителя 12 к выходу 10 Фильтра 3.Перечисленные выше отличительные особенности предложенного преобразователя амплитудного значения позволяют, со-первых, повысить чувствительность устройства в,5-10 раз за счет начального смещения диодов преобразователя на линейный участок и исключения зоны нечувствительности за счет "пятки" диодов, и, во-вторых, 20 автоматически поддерживать рабочую точку обоих диодов в окрестности некоторого оптимального значения при изменении входного сиг- нала, позволяет исключить по грешность преобразования обусловленную неидентичностью характеристик диодов. эОформула изобретения 9 Ьовяэан с выходнй шиной и первым входом модулятора, второй вход которого соединен с общей шиной, управляющий вход,- с генератором, а выход через второй конденсатор - с катодом второго диода, выход которого связан с инвертирующим входом блока вычитания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности преобразования, в него введены источник опорного напряже" ния, дифференциальный усилитель и управляемый генератор напряжения, причем выход источника опорного напряжения соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого соединен с. выходом второго фильтра, а выход через управляемый генератор напряженияс анодами обоих диодов.2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что.управ.ляемый генератор напряжения выполнен в виде источника постоянного напряжения соответствующей полярности.3. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что управляемый генератор напряжения выполнен,. в виде источника переменного напряжения произвольной формы.1, Преобразователь амплитудного значения, содержащий первый конденсатор; одна обкладка которого соединена с входной шиной, а другаяс катодом первого, диода и входом первого фильтра, выход которого через блок вычитания и усилитель Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРэз И 368550,. кл. 6 01 к 19/22, 07,08.70. 2. Авторское свидетельство СССР й Й 072 ЙО, кл. 6 01 В 19/22, 01. 11. 71.957119 Составитель В. Веремеикинакто Г, Волкова Тех е М.Гергель Корректор М. Шарош одписное илиал ППП "Патент , г. Ужгород, ул. Проектн аказ 591/33 ТираВНИИПИ Государственногпо делам изобретений113035, Москва, Ж717 Пкомитета СССРоткрытийушская наб., д. 4