Преобразователь средневыпрямленного значения напряжения

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости преобразователя. Преобразователь содержит однополупериодный выпрямитель 1, сумматор 2, интегратор 3. Введение дополнительного сумматора 4, источника 5 опорного напряжения, компаратора 6 и диода 7 обеспечивает ограничение амплитуды помех на входе интегратора 3 по уровню, зависящему от уровня преобразуемого полезного сигнала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4352595/24-21 (22) 29,12.87 (46) 07.08.89. Бюл. № 29 (71) Институт физики твердого тела и полупроводников АН БССР (72) А.С. Яестак, Л.А. Печенев и А.В. Кергет (53) 621. 3) 7. 7 (088. 8) (56) Зкономический патент ГДР № 237720, кл. С 01 R 19/22, 1986.

Щерба ов В.И., Грездов Г.И.

Электронные схемы на .операционных, усилителях. Справочник — К,: Техника, 1983, с. 166, рис. 10.4.

ÄÄSUÄÄ 1499256 А1 (я) 4 С 01 R 19/22

2 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СРЕДНЕВЫПРЯМЛЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Р (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости преобразователя. Преобразователь содержит однополупериодный выпрямитель

1, сумматор 2, интегратор 3. Введение дополнительного сумматора 4, источника 5 опорного напряжения, компаратора 6 и диода 7 обеспечивает ограничение амплитудных помех на входе интегратора 3 по уровню, зависящему от уровня преобразуемого полезного сигнала. 1 ил.

1499256

Изобретение относится к электроиэмерительной технике.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости устройства путем ограничения амплитуды помех по уровню, зависящему от уровня преобразуемого сигнала.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого преобразователя. 10

Преобразователь содержит однополупериодный выпрямитель 1, вход которого подключен к входу преобразователя и первому входу сумматора 2, а выход — к второму входу сумматора

2, выход которого соединен с выходом преобразователя через интегратор 3.

Первый вход дополнительного сумматора 4 соединен с выходом интегратора

3, второй вход — с источником 5 опор- 20 ного напряжения, а выход - с первым неинвертирующим входом компаратора

6. Второй (инвертирующий вход компаратора 6 подключен к выходу сумматора 2, а выход — к третьему входу сумматора 2 через диод 7.

Выпрямитель 1 выполнен .на операционном усилителе 8, неинвертирующий вход которого подключен к общей шине, инвертирующий вход — к входу выпрямителя через резистор 9 и к выходу выпрямителя 1 через резистор

10, а выход — к выходу выпрямителя 1 через диод 1! и к инвертирующему входу усилителя 8 через диод 12.

Сумматор 2 выполнен на операцион" ном усилителе 13, неинвертирующий вход которого подключен к общей шине, инвертирующий вход — к первому, второму и третьему входам сумматора 40

2 через резисторы 14-16 соответственно, а к выходу сумматора 2 и выходу усилителя 13 через резистор 17.

Интегратор 3 выполнен на опера- 45 ционном усилителе 18, неинвертирующий вход которого подключен к общей шине, инвертирующий вход — к входу интегратора через резистор 19, а к выходу интегратора 3 и к выходу усилителя 18 через параллельно соединенные резистор 20 и конденсатор

21.

Сумматор 4 выполнен на операцион. ном усилителе 22, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, инвертирующий вход — с первым и вторым входами сумматора через резисторы 23 и 24 соответственно, а с выходом сумматора 4 и выходом уси- лителя 22 через резистор 25.

Устройство работает следующим обр.аэом.

Входной сигнал U< поступает иа выпрямитель ) отрицательной полуволны сигнала. Если U >0, диод 12 открыт, диод 1! заперт, и ток через резистор 10 отсутствует. Поэтому. напряжение Uq на выходе выпрямителя

1 равно нулю.

Если Н О, то диод 11 открыт, ток протекает через резистор 10. в

Ц

R< где R q — сопротивление резистора 9;

R - сопротивление резистора 10.

Если R4 ы Кс

О, при U, Î

Uñ при Цс 0 °

Сигналы Нс и IJ, поступают на входы инвертирующего сумматора 2.

Напряжение на выходе которого

Ra Ra R4 С П! 1!5 с где U — напряжение на третьем входе сумматора 2;

R — сопротивление резистора 15;

R4 — сопротивление резистора 171

Кт - сопротйвление резистора 14;

Rg — сопротивление резистора 16.

Если Я4 Rg = Rg 2Кэ;

U - -П, — 2П, -U> °

Пусть U = О, тогда

-Ue при !!с 3 О

Ug

"Юс при П z О

Напряжение U поступает на интегратор 3, который выделяет постоянную составляющую сигнала !J и инвертирует ее.

Напряжение на выходе интегратора

Кб

Бь *- -- Б

1 где U - среднее значение напряже.ния U, Кя - сопротивление резистора 19;

R — сопротивление резистора 20, Если Rg Кб, Ug -Uq. Напряжение

U> и напряжение Пс источника 5 поступают на сумматор 4, напряжение на выходе которого

Ua -(Ua i RUz) э

Кю

ape U> — — Uon <

Ra<

56 е ха, открывается диод 7 напряжение

Uy увеличивает напряжение Го но, так какдействует отрицательная обратнач . связь, Г увеличивается до тех пор, пока оно не сравняется с

Ug, Таким образом, компаратор 6 и диод 7 вместе с сумматором 2 образует амплитудный ограничитель напряжения, осуществляющий ограничение помех по уровню, зависящему от уровня входного сигнала.!

4992

Rro

K =—

R9/

Rg -" сопротивление резистора 23;

Кщ — сопротивление резистора 25;

R < — сопротивление резистора.24.

Чтобы не происходило ограничение

1 входного сигнала, должно выполняться неравенство

10 ка ср — коэффициент амплитуды;

К>

I 11m где 1 а =

Ul

П

k ->

Ц р — коэффициент формы;

ФоЭмул а из о брет ения

Um — амплитудное значение сигнала;

U — действующее значение

Я сигнала;

Ucp — средневыпрямпенное значение сигнала.

Напряжение Uð необходимо для то:го, чтобы при отсутствии сигнала

Uz схема не приходила s,çàïåðòîå состояние. !

Преобразователь средневыпрямленного значения напряжения, содержащий однополупериодный выпрямитель, вход которого. подключен к входу преобразователя и первому входу сумматора-интегратора, а выход - к второму входу сумматора-интегратора, выход которого соединен с выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены дополнительный сумматор, источник опорного напряжения, компаратор и диод, а сумматор-интегратор выполнен в виде последовательно соединенных суммато" ра и интегратора, первый вход дополнительного сумматора подключен к выходу интегратора,:второй вход— к источнику опорного напряжения, а выход " к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом основного сумматора, а выход— с третьим входом основного сумматора через диод.

25

U< Пмиии I где U „и„-. значение амплитуды минимального сигнала Ur.

Напряжение U4 поступает на неинвертирующий вход компаратора 6, а на его инвертирующнй вход поступает напряжение U<. С выхода компаратора

6 напряжение через диод 7 поступает на третий вход сумматора 2.

35

Если U< y U4, то на выходе компаратора 6 - положительное напряжение, диод 7 заперт, Ug = О. . Е ли напряжение U < П4, т.е. на входе устройства присутствует пома-. .

Составитель С. Рыбин

Редактор С. Патрушева Техред А,Кравчук Koppez Top Y. щap«s

Заказ 4686/43 Тираж 71.3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, уп. Гагарина, 101