Устройство для измерения отношения двух переменных напряжений

О П И С А Н И Е ()с111353

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцмаамстнческнк

Респубпнк (6l ) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 31.0380 (21) 2899847/1 8-21 с прмсоедмненмен заявки М (23) П рморвтет—

Опублмковано 070382. Бюллетень .%9

Дата опублнкованмя опнсанмя 070382 (51)М. К.п.

G 0l R 19/10

beyaayaaeel квмнтвт

ВСЕР ае делан юабрвтеннй н етнрвпнй (53) УДК 6221 317. . 7 (088. 82

И.В.Богачев, В.В.Бухалов, Е.Т.В (72) Авторы (54) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОНЕНИЯ ДВУХ

ПЕРЕИЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике, а именно к устройствам для измерений отношения двух переменных, напряжений, и может .быть использовано при контроле параметров линейных интегральных схем, при определении отношения "сигнал-шум", для определения характеристики четырехполюсников и т.п.

Известно устройство для измерения отношения двух переменных напряжений, содержащее два параллельных усилительно-выпрямительных канала, выходы которых подсоединены к входам элемента сравнения, а его выход через блок управления подключен к управляющей

15 цепи регулирующего делителя напряжения в одном из каналов 1Ц .

Недостатками данного устройства является низкая точность и узкий

20 диапазон измерения.

Наиболее близким по технической

"сущноСти к изобретению является устройство для индикации отношения двух переменных напряжений, содержащее последовательно соединенные управляемьвЪ усилитель постоянного и переменного напряжений,. фильтр нижних частот и элемент сравнения, второй вход которого соединен с источником постоянного напряжения, два выпрямителя, один из которых включен между источ- ° ником второго напряжения.и входом постоянного напряжения управляемого усилителя постоянного и переменного напряжений, а второй — между его выходом и общим выходом устройства. Источник первого входного напряжения соединен с входом переменного напря жения управляемого усилителя постоянного и переменного напряжений.

Недостатками известного устройства являются невысокая точность и узкий диапазон измерения, обусловленные нелинейностью характеристик выпрямителей.

Цель изобретения — повьпчение точности и расширение диапазона измере3 911З5 ний отношения двух переменных напрй жений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для .измерений отношения двух переменных напряжений, содержащее усилитель постоянного и переменного напряжений, выход которогс соединен с фильтром нижних частот, элемент сравнения, первый и второй выпрямители, источник постоянного напряжения, введены первый переключатель, последовательно соединенные второй переключатель, элемент памяти и усилитель, а также блок управления, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго переключателей, причем первый вход первого переключателя соединен с первой входной шиной, второй вход — с выходом усилителя постоянного и пере- Зъ менного напряжений, первый вход, которого соединен с источйиком постоянно° .4 го напряжения,", выход первого переклю чателя соединен через первый выпрямитель с первым входом элемента сравне- д ния, второй вход которого соединен че.рез последовательно соединенные усилитель и второй выпрямитель с второй входной шиной и вторым входом усилителя постоянного и переменного напряже- 3О ний, управляющий вход которого соединен с выходом элемента сравнения и входом вгорого переключателя.

На чертеже представлена блок-схема .устройства для измерения отношения двух переменных напряжений.

Устройство содержит усилитель 1 постоянного и переменного напряжения, вход постоянного напряжения которого уо подсоединен к источнику 2 постоянно. го напряжения, вход переменного напря-. жения — к второй входной шине, а выход к фильтру 3 нижних частот и первому переключателю 4, второй вход ко4$ торого соединен с первой входной шиной, а выход через выпрямитель 5 — с входом элемента 6 сравнения, между вторым входом которого и второй входной шиной последовательно включены усилитель 7 переменного напряжения и второй выпрямитель 8.

Выход элемента 6 сравнения соединен с управляющим входом управляемого усилителя 1.постоянного и переменного напряжений.

Между выходом элемента 6 сравнения и управляющим входом усилителя переменного напряжения включены последо3 4 вательно соединенные второй переключатель 9 и элемейт 10 памяти, причем управляющие входы переключателей подсоединены к блоку 11 управления, выход фильтра Э нижних частот является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение"делитель 11д через переключатель 4 подается на выпрямитель

5.

Напряжение-делитель,1 поступает на вход усилителя 7. Оба напряжения преобразуются в постоянные выпрямители 5 и 8 и подаются на входы эле" мента 6 сравнения.

Разностный сигнал с выхода элемента 6 сравнения подается на управляющий вход усилителя 7 переменного напряжения и изменяет его коэффициент усиления до установления равенства входных напряжений элемента сравнения 6. Для состояния равновесия можно записать выражение и„К, i1+,) =11, 1<,. К 1+,) (1) где И,1, 13 — величины найряжений .соответственно первого и второго входных сигналов;

К,К,1< — коэффициенты преобразования соответственно первого выпрямителя 5, управляемого усилителя переменного напряжения 7 и . второго выпрямителя

8; — погрешности нелинейности выпрямителей

5и8.

Напряжение на выходе элемента 6 сравнения запоминается элементом 10 памяти.

Во втором такте.к входу выпрямителя 5 подключается через переключатель

4 и управляемый усилитель 1 переменного и постоянного напряжений напря- жение-делитель IJg, а переключатель 9 отключает вход элемента 10 памяти от выхода элемента 6 сравнения. Выпрямители 5 и 8 преобразуют в постоянные два значения одного напряжения

Ug, При этом происходит уравновешивание двух значений 1 путем изменения коэффициента усиления К . В установившемся состоянии в этом такте система описывается уравнением

Ug. .<л К5 !1+ )=Ц -т: <а, !1+yg) .2) Формула изобретения где К вЂ” коэффициент усиления управ» ляемого усилителя 1 переменного и постоянного. напряжений.

Решая совместно уравнения {1) и (2), получаем

К = — (3)

Ц, Для определения значения К» используется источник 2 постоянного напряжения и фильтр 3 нижних частот, который не пропускает на выход устройства переменный сигнал.

Технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключается в уменьшении погрешности измерения отношений двух переменных напряжений путем компенсации погрешности выпрямителей и расширения диапазона измерения измеряемого отношения.

Устройство для измерения отношения двух переменных напряжений, со держащее усилитель постоянного и переменного напряжений, выход которого соединен с фильтром нижних час° тот, элемент сравнения, первыи и второй выпрямители, источник постоянного напряжения, о т л и ч а ю—

II353 6 щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона из..срений, в него введены первый переключать: ь, последовательно со"

S единенные второй переключатель, эле мент памяти и усилитель, а также блок управления, выход которого и „ ключен к управляющим входам первого и второго переключателей, причем

10 первый вход первого переключателя соединен с первой входной шиной, второй вход - с выходом усилителя постоянного и переменного напряже" ннй, первый вход которого соединен

I$ с источником постоянного напряжения, выход первого переключателя соединен через первый выпрямитель с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен:через после20 довательно соединенные усилитель и второй выпрямитель с второй выходной шиной и вторым входом усилителя постоянного и переменного напряже-. ний, управляющий вход которого со25 единен с выходом элемента сравнения и входом второго переключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Авторское свидетельство СССР

Ф 131832, кл. (э О! Л. 19/!О, 30.11.59

2. Заявка ФРГ 1! 1616096, кл. 2le — 19/10, 22.06.72 (прототип) а

ВНИИП!! Заказ 1114/32

Тирдж 7!9 Подписное

Филиал ППЛ "1!атепт", г. Ужгород, YJl Проектная, 4