Устройство для сравнения двух переменных напряжений
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении устройств анализа в системах релейной.защиты. Цель изобретения - повышение чувствительности достигается путем перестройки коэффициента передачи, повьшение точности достигается за счет исключения влияния диодов. Устройство содержит блоки 1 и 15 однополупериодного выпрямления, выполненные на операционных усилителях 2 и 6 соответственно, шину 3, десять резисторов , шесть диодов, источники 10 и 13 входных сигналов, выпрямители 14 и 25, дополнительный операционный усилитель 26, исполнительный блок 27. Предложенное схемное выполнение устройства обеспечивает повышение точности путем уменьшения влияйия прямого падения напряжения на диодах. Расширение диапазона регулирования чувствительности достигается в результате введения второго выпрямителя 25, второго блока 15 однополупериодного выпрямления, включенного аналогично первому, и суммирующе-вычитающего блока, выполненного на дополнительном операционном усилителе 26. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i М
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (1!) (д1) 4 0 05 В 1/01
g(p(qaqqy q 3,,1В
4 ь 1ХО: (А
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3729852/24-21 (22) 24.04.84 (46) 23.02.87. Бюл. У 7 (72) А.Ф. Березовский (53) 621.374,33 (088.8) (56) Шило В.Л. Линейные интегральные схемы. M.: Советское радио, 1979, с. 175-177, рис. 4.19. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВУХ
ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении устройств анализа в системах релейной. защиты.
Цель изобретения — повьппение чувствительности достигается путем перестройки коэффициента передачи, повьппение точности достигается за счет исключения влияния диодов. Устройство содержит блоки 1 и 15 однополуЖ периодного выпрямления, выполненные на операционных усилителях 2 и 16 соответственно, шину 3, десять резисторов, шесть диодов, источники
10 и 13 входных сигналов, выпрямители 14 и 25, дополнительный операционный усилитель 26, исполнительный блок 27. Предложенное схемное выполнение устройства обеспечивает повышение точности путем уменьшения влияния прямого падения напряжения на диодах. Расширение диапазона регулирования чувствительности достигается в результате введения второго выпрямителя 25, второго блока 15 однополупериодного выпрямления, включенного аналогично первому, и суммирующе-вычитающего блока, выполненного на дополнительном операционном усилителе 26. 1 з.п. ф-лы, l ил.
1291924
Изобретение относится к импульс- ной технике и может быть использовано при построении устройств анализа, в релейной защите.
Целью изобретения является повы- 5 шение чувствительности за счет перестройки коэффициента передачи и повышение точности за счет нсключения влияния диодов °
На чертеже представлена блок-схема устройства для сравнения двух переменных напряжений.
Устройство для сравнения двух переменных напряжений содержит блок 1 однополупериодного выпрямления, выполненный на операционном усилителе
2, неинвертирующий вход которого подключен к шине 3 нулевого потенциала через первый резистор 4, инвертирую- 20 щий вход подключен к своему выходу через последовательно соединенные
4 второй резистор 5 и первый диод 6„ через последовательно соединенные четвертый резистор 7 и второй диод 25
8, подключен через четвертый резистор 9 к выходу первого источника !0 входных сигналов и к входу блока 1 однополупериодного выпрямления, подключен через последовательно соеди- 3Р ненные пятый резистор 11 и третий
I диод 12 к своему выходу, второй источник 13 входных сигналов, выход которого подключен через первый выпрямитель 14 к выводам пятого резистора 11, второй блок 15 однополупериодного выпрямления, выполненный на операционном усилителе 16, неинвертирующий вход которого подключен через шестой резистор 17 к шине 3 {p нулевого потенциала, а инвертирующий вход подключен к своему выходу через последовательно соединенные седьмой резистор 18 и четвертый диод
19, через последовательно соединенные восьмой резистор 20 и пятый диор„
21 и последовательно соединенные дополнительный резистор 22 и дополнительный диод 23, через девятый резистор 24 к выходу первого источни- gp ка 10 входных сигналов, при этом дополнительные выходы второго источника 13 входных сигналов подключены через второй выпрямитель 25 к выводам дополнительного резистора 22, а соединенные выводы второго резистора 5 и первого диода 6 и соединенные выводы седьмого резистора и четвертого диода 19 подключены к входам дополнительного- операционного усилителя 26, выход которого подключен к исполнительному блоку 27.
Устройство работает следующим образом.
Блок 1 однополупериодного выпрямлении с операционным усилителем 2 работает следующим образом.
Когда напряжение, поступающее через выпрямитель 14 на резистор ll меньше, чем поступающее через диод !
2, то диод 12 открыт и резистор ll работает в цепи обратной связи усилителя 2, причем только в тот полупериод, когда напряжение выхода второго источника 13 входных сигналов имеет положительный потенциал относительно шины 3 нулевого потенциала.
В таких условиях потенциал выхода операционного усилителя 2 положите.лен относительно шины 3 (инвертирование), разность потенциалов между инвертирующим и неинвертирующим входами усилителя 2 практически равна нулю, а также равна нулю сумма токов, связанных с инвертирующим входом..
Если сопротивления у резисторов 7 и
11 одинаковы, причем равны R co противления у диодов 12 и 8 также одинаковы, а именно r, то получаем
Дос уравнение
U40 /Rc} . 2 Up /R ) 1 !.!{ = U
1а источника 10 входных сигналов;
О, — выходное напряжение второго источника 13 входных сигналов
Падение напряжения на диодах в эти уравнения не входят, потому что выход блока 1 однополупериодного выпрямления отличается от выхода операционного усилителя 2.
Когда напряжение, поступающее через выпрямитель 14 на резистор 11, больше, чем поступа{сщее через диод
12, то диод 12 закрыт и резистор 11 перестает работать в цепи обратной связи усилителя 2. В таких условиях получаем следующее уравнение:
U /R9= U1/R
Ui = 11, Б /R9 т.е. напряжение на выходе блока 1 увеличивается вдвое при неизменном входном напряжении Ui<>.
1291924
Формула изобретения
I ! . устройство для сравнения двух переменных напряжений, содержащее источники входных сигналов, блок
5 однополупериодного выпрямления, входом подключенный к выходу первого источника входных сигналов и выполненный на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого через первый резистор подключен к шине нулевого потенциала, а инвертирующий вход подсоединен к выходу операционного усилителя через последовательно соединенные второй резистор и первый диод и подключен через третий резистор к входу блока однополупе, риодного выпрямления, выходом которого является вывод второго резистора, соединенного с диодом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, в него введены выпрямитель, а в блок однополупериодного выпрямпения— две цепочки, подключенные между инвертирующим входом операционного усилителя и его выходом и выполненные в виде последовательно соединен/ ных четвертого резистора, второго и пятого резистора и третьего диода соответственно, при этом полярность включения третьего диода идентична, а полярность включения второго диода противоположна включению первого диода, причем выходы второго источника
35 входных сигналов подключены через выпрямитель к выводам пятого резистора блока однополупериодного выпрямления.
2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования чувствительности, в него введены второй выпрямитель и второй блок однополупериодного выпрямления, включен45 ный аналогично первому, и суммирующе-вычитающий блок, входы которого
ВНИИПИ Заказ 261/45 Тираж 864
Подписное
Произв.-полигр. пр-тие, г.
Подсоединив к выходу блока l однополупериодного выпрямления исполнительный блок 27, получаем простейшее ! реле с автоматическим увеличением чувствительности вдвое, происходящим при определенном соотношении напряжений U„ т U
Если требуется регулировать автоматическое увеличение чувствительности, сделав его, например, меньшим, чем в два раза, то добавляют второй аналогичный блок 15 однополупериодного выпрямления, подсоединив блоки
1 и 15 к исполнительному блоку 27 через суммирующий элемент 26.
Когда требуется иметь реле с автоматическим регулируемым уменьшением чувствительности, то предлагаемое устройство следует выполнить по схеме, где два аналогичных блока 1 и 15 однополупериодного выпрямления подсоединены к исполнительному блоку
27 через вычитающий элемент 26, у ко торого напрчжение на выходе 11 определяется уравнением
U26 — U > — U1 U<> y 1 где U « H U — выходные напряжения соответственно у блоков 15 и 1.
Если требуется иметь реле сопротивления, то параметры подбираются так, чтобы
U<<= U — U, = О и Uq > О.
Кроме того, у реле сопротивления исполнительный блок 27 должен содержать схему сравнения времени существования импульса со временем отсутствия этого импульса.
У предлагаемого реле сопротивления можно получить следующие характеристики. Когда исполнительному органу задано срабатывать, если время существования импульса t, „ > Т/4, где Т вЂ” период промышленной частоты,. а время отсутствия импульса 1 ц с ЗТ/4, то имеем характеристику сра.батывания внутри окружности, прохоящей через начало координат в комлексной плоскости сопротивлений.
Таким образам, особенности предлагаемого устройства обеспечивают повышение точности путем уменьшения влияния прямого падения напряжения на диодах.,подключены к выходам блоков однопо;лупериодного выпрямления, а дополнительные выходы второго источника входных сигналов подключены через второй выпрямитель к пятому резистору второго блока однополупериодного выпрямления, вход которого соединен с выходом первого источника входных сигналов.
Ужгород, ул. Проектная, 4
