Преобразователь переменного напряжения в постоянное
Изобретение предназначено для выпрямления мгновенного значения переменного входного напряжения. Цель изобретения - повышение точности преобразования в области малых входных напряжений. Преобразователь содержит операционный усилитель (ОУ) 1 с резистором 2 в цепи обратной связи, резисторы 4, 6, 12, 13, 14, 15, диоды 3 и 16 и источники смещения постоянного тока (ИСПТ) 9-11. ИСПТ 9 - положительной полярности, а ИСПТ 10 и 11 - отрицательной полярности . Резисторы 12 и 13 включены последовательно между входньм выводом 17 и неинвертирующим входом 7 ОУ 1. Резисторы 14 и 4 включены последовательно между входные выводом 17 и инвертирующим входом 5 ОУ I. Выход ОУ 1 образует выходной вывод 8. Неинвертирукнций вход 7 ОУ 1 че- . рез резистор 6 соединен с ИСПТ 11 и через резистор 13 и диод 16 - с ИСПТ 9. Инвертирующий вход 5 ОУ 1 через резистор 15 соединен с общим выводом, а через резистор 4 и диод 3-е ИСПТ 10. Введение ИСПТ 9-11, резистора 15 и згказанное соединение элементов преобразователя позволя ют исключить диоды в прямом канале прохождения сигналов, осуществить смещение в прямом направлении рабочей точки на вольтамперных характеристиках анодов 16 и 3 и получить на выходном выводе 8 напряжение положительной полярности при любой полярности напряжения на входном выводе 17. Этим достигается поставленная цель. 1 ил. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3321899/24-07 (22) 23.07.81 (46) 30.03.86. Бюл. ¹ 12 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) В.С.Фадеев и В.К.Смирнов (53) 621.314.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 809453, кл. Н 02 M 7/06, 1975.
Волгин Л.И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное, М.: Советское радио, l977, с. 78, рис. 2,39.
Заявка Японии № 52-40008, кл. Н 02 М 7/04, 1977. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО
НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение предназначено для выпрямпения мгновенного значения переменного входного напряжения. Цель изобретения — повышение точности преобразования в области малых входных напряжений. Преобразователь содержит операционный усилитель (ОУ)
1 с резистором 2 в цепи обратной связи, резисторы 4, 6, 12, 13, 14, „Я0„„1221703 A
15, диоды 3 и 16 и источники смещения постоянного тока (ИСНТ) 9-11.
ИСПТ 9 — положительной полярности, . а ИСПТ 10 и ll — отрицательной полярности. Резисторы 12 и 13 включены последовательно между входным выводом 17 и неинвертирующим входом 7
ОУ 1. Резисторы 14 и 4 включены последовательно между входнъм выводом
17 и инвертирующим входом 5 ОУ 1.
Выход ОУ 1 образует выходной вывод
8. Неинвертирующий вход 7 ОУ 1 через резистор 6 соединен с ИСПТ 11 и через резистор 13 и диод 16 — c
ИСПТ 9. Инвертирующий вход 5 ОУ 1 через резистор 15 соединен с общим выводом, а через резистор 4 и диод
3 — с ИСПТ 10. Введение ИСПТ 9-11, резистора 15 и указанное соединение элементов преобразователя позволяют исключить диоды в прямом канале прохождения сигналов, осуществить смещение в прямом направлении рабочей точки на вольтамперных характеристиках анодов 16 и 3 и получить на выходном выводе 8 напряжение положительной полярности при любой полярности напряжения на входном выводе 17. Этим достигается поставленная цель. 1 ил.
1 1
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для выпрямления мгновенного значения входного напряжения.
Цель изобретения — повышение точности преобразования в области малых входных напряжений.
На чертеже приведена принципиальная схема преобразователя.
Преобразователь содержит операционный усилитель 1 с резистором 2 в цепи обратной связи, последовательно включенные диод 3 и резистор . 4, подсоединенные к инвертирующему входу 5 операционного усилителя 1.
Резистор 6 подключен к неинвертирующему входу 7 операционного усилителя 1. Выход операционного усилителя 1 образует выходной вывод 8. Кроме того, преобразователь содержит источник 9 смещения постоянного тока положительной полярности, два источника 10 и 11 смещения постоянного тока отрицательной полярности, резисторы 12-IS и диод 16. Анод диода 16 соединен с источником 9 смещения постоянного тока, а его катод через резистор 12 соединен с входным выводом 17 и через резистор 13 с неинвертирующим входом 7 операционного усилителя 1. Анод диода 3 через резистор 14 соединен с входным выводом 17 и через резистор 4 — с инвертирующим входом 5 операционного усилителя 1 и резистором 15, соединенным с общим выводом. Катод диода 3 соединен с источником 10 смещения постоянного тока. Неинвертирующий вход 7 операционного усилителя 1 через резистор 6 соединен с источником ll смещения постоянного тока.
Преобразователь работает следующим образом.
В случае нулевой величины напряжения на входном выводе 17 диоды 3 и
16 приоткрыты благодаря смещению рабочих точек в прямом направлении источниками 10 и 9 смещения. Установка "0" операционного усилителя 1 при этом осуществляется источником
ll смещения.. При появлении напряжения положительной полярности на входном выводе 17 диод 3 шунтирует инвертирующий вход 5 операционного . усилителя 1 и сигнал не проходит.
Диод 16 закрывается и через резисторы 12 и !3 на неинвертирующий вход
7 операционного усилителя 1 начина221703 2!
10
20
5$ ет поступать входное напряжение. При отрицательной полярности напряг .:ия на входном выводе 17 диод 16 шунтирует неинвертирующий вход 7 операционного усилителя 1 и сигнал на него не поступает. Диод 3 закрывается и через резисторы 4 и 14 на инвертирующий вход 5 операционного усилителя 1 начинает поступать входное напряжение.
В предлагаемом преобразователе при любой полярности напряжения на входном выводе 17 на выходном выводе 8 будет напряжение положительной полярности. Погрешность преобразования уменьшается из-за исключения диодов в прямом канале прохож- дения сигналов и за счет введения смещения в прямом направлении рабочей точки на вольтамперной характеристике диода 16 потенциалом включенного источника 9 смещения и диода
3 потенциалом включенного источника
10 смещения, а также эа счет включения развязывающих резисторов 12-14.
Формула и з о б р е т е н и я
Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий входной, выходной и общий выводы для подключения соответственно источника переменного тока и нагрузки, дифференциальный усилитель, выход которого соединен с выходным выводом, первый резистор, включенный между инвертирующим входом усилителя и его выходом, второй резистор, подключенный одним выводом к неинвертирующеиу входу усилителя, первый и второй выпрямительные диоды, а также две резисторные цепочки, состоящие каждая иэ двух последовательно соединенных резисторов, причем одни концы первой и второй цепочек подключены соответственно к неинвертирующему и инвертирующему входам усилителя, а общие точки соединения резисторов этих цепочек соединены соответственно с катодом первого и анодом второго диодов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования в области малых входных напряжений, дополнительно введены третий резистор, включенный между инвертирующим входом усилителя и общим выводом, и три источника смеСоставитель А.Кириллов
Редактор И.Касарда Техред,ц.Сопко Корректор М. Демчик
Заказ 1618/57 Тираж 631 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 щения постоянного тока, положительный выход первого из которых и отрицательные выходы второго и третьего подключены соответственно к свободным выводам первого и второго
1221703 4 диодов, и второго резистора, а другие выходы этих источников подключены к общему выводу, причем другие концы резисторных цепочек подключены к входному выводу.
