Преобразователь минимального значения пульсирующего напряжения в постоянное напряжение

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения минимального отклонения пульсирующего напряжения. Целью изобретения является повышение точности преобразования. Преобразователь содержит компаратор 1, операционный усилитель 2, времязадающий конденсатор 3, времязадающий резистор 4, источник 5 опорного напряжения, ключ 6. Введение аналогового инвертора 7, сумматора 8, компаратора 9, источника 10 опорного напряжения, элемента 11 совпадения, триггера 12, ключа 13 обеспечивает уменьшение размаха колебаний выходного напряжения преобразователя в установившемся режиме. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (111 (51)5 С 01 R 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

"Сброс"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1451610 (21) 4482872/24-21 (22) 13.09.88 .(46) 07.08.90. Бюл. М 29 (72) M.È.Êóêóøêèí (53) 621.317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1451610, кл. С 01 R 19/04, 1986.,(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МИНИМАЛЬНОГО

;ЗНАЧЕНИЯ ПУЛЬСИРУЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ

,В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ .(57). Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения минимального отклонений пульсирующего напряжения. Целью изобретения является повышение точности преобразования, Преобразователь содержит компаратор

1, операционный усилитель 2, времязадающие конденсатор 3 и резистор 4, источник 5 опорного напряжения, ключ

6. Введение аналогового инвертора 7, сумматора 8, компаратора 9, источника 10 опорного напряжения, элемента

ll совпадения, триггера 12, ключа

13 обеспечивает уменьшение размаха колебаний выходного напряжения преобразователя в установившемся режиме, 2 ил, 1583860

Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использовано для измерения минимального отклонения пульсирующего напряжения и является усовершенствованием изобретения по авт.св. У 1451610.

Цель изобретения †. повышение точности преобразования.

На фиг.1 представлена функциональ- 1О ная схема преобразователя; на фиг.2 " диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь содержит koMnapaтор 1, операционный усилитель 2, времязадающий конденсатор 3 и резис- 15 тор 4, источник 5 опорного напряжения, ключ 6, аналоговый инвертор 7, сумматор 8, дополнительные компаратор 9 и источник 10 опорного напряжения, элемент 11 совпадения, триг- 20

rep 12 и дополнительный ключ 13, Первый вход компаратора 1 соединен с входом преобразователя, выход усилителя 2 подключен к второму входу компаратора 1 и выходу преобразо- 25 вателя. Конденсатор 3 включен между выходом усилителя 2 и его инвертирующим входом. Источник 5 через резистор 4 и ключ 13 подключен к инвертирующему входу усилителя 2. Ключ б 30 включен параллельно конденсатору 3, а его управляющий вход соединен с выходом компаратора 1. Инвертор 7 входом подключен к входу устройства, а выходом — к второму входу суммато- 35 ра 8, первый вход которого соединен с выходом усилителя 2, а выход подключен к первому входу компаратора

9, к второму входу которого подключен источник 10, а к выходу — первый 4О вход элемента 11, выход которого подключен к управляющему входу ключа

13. Триггер 12 подключен R-входом к выходу компаратора 1, S-входом к входу предварительной установки 45

"Сброс", а выход — к второму входу элемента 11, Преобразователь работает следующим образом.

Первоначально триггер 12 сброшен и Hà его выходе находится уровень логического "0" (фиг.2в), на выходе операционного усилителя 2 напряжение равно нулю (Аиг.2э). При подаче на вход однополярного пульсирующего напряжения (фиг.2а) на выходе компаратора 1 устанавливается потенциал (фиг.2б) логического "0", при этом ключ б оказывается разомкнут. Низким потенциалом с выхода триггера 12 (фиг.2в) на выходе элемента 1 совпадения (фиг,2ж) устанавливается высокий потенциал, которым ключ 13 замыкается и конденсатор 3 начинает заряжаться током, формируемым источником 5, через резистор 4. При этом на выходе операционного усилителя

2 напряжение начинает линейно возрастать (фиг.2з).На выходе инвертора 7 присутствует проинвертированный входной сигнал (фиг.2г), который поступает на первый вход сумматора 8.На второй вход сумматора 8 поступает сигнал с выхода операционного усилителя 2 (Аиг.2з). При этом коэффициенты передачи по первому и второму входам сумматора 8 равны, и на его выходе (фиг.2д) формируется разностный сигнал, который подается на первый вход компаратора 9, где происходит сравнение с уровнем напряжения источника 10.

На выходе компаратора 9 (Аиг.2е) при превышении сигнала с выхода сумматора 8 над уровнем напряжения Uo„ источника 10 Аормируется потенциал логической "1", Данный сигнал поступает на верхний вход элемента 11 совпадения, на второй вход которого подается сигнал с выхода триггера 12.

При достижении напряжением на выходе операционного усилителя 2 напряжения на входе преобразователя компаратор

1 переключается в противоположное исходному состоянию положение, а на выходе (фиг.2б) Аормируется уровень высокого потенциала.

При этом на выходе триггера 12 появляется высокий потенциал (фиг.2в), ключ 6 замыкается, что приводит к быстрому разряду конденсатора 3. Соответственно напряжение на выходе операционного усилителя 2 начнет быстро уменьшаться до уровня входного напряжения, Компаратор 11 перебрасывается в исходное состояние, ключ

6 размыкается, напряжение на выходе преобразователя возрастает. В установившемся режиме напряжение на выходе преобразователя колеблется около значения минимума входного напряжения. Период колебаний определяется инерционностью компаратора 1,ключа

6, операционного усилителя 2 и вели= чиной, приведенного к входу компаратора 1 гистерезиса. где R< — сопротивление резистора 4;

С вЂ” емкость конденсатора 3;

Т вЂ” пер: од входного сигнала, Указанными параметрами определяе ся и величина размаха колебаний выходного напряжения около значения минимума пульсирующего напряжения, Для обеспечения работоспособности преобразователя необходимо въ)полнение следующих условий:

1583860 6 т- разование минимума входного пульсирующего напряжения (фиг. 2з), ключ

13 на это время замыкается. При этом

5 абсолютное зна:ение погрешности

ДБ преобразования определяется размахом пульсациИ в течение времени. пр,еобраз ования минимума пульсирующего напряжения (фиг,2з), а максимум первоначального перерегулирования

ДБ, равен

R„C CC -c,, где К„ — сопротивление откръгтого ключа 6;

7 — длительность превъппения входного пульсирующего напряжения, До момента достижения выходным напряжением величины минимума пульсирующего напряжения напряжение на выходе сумматора 8 (фиг.2д) превышает величину напряжения П „ источника 10. На выходе компаратора 9 в это время высокий потенциал (фиг.2е).

На выходе элемента 11 в это же время высокий потенциал обеспечивается наличием низкого поТенциала на выходе триггера 12, После достижения выходным напряжением величины минимума входного пульсирующего напряжения, что фиксируется триггером 12, на выходе компаратора 5 в, течение интервала времени превъппения пульсирующего входного напряжения формируются прямоугольные импульсы (фиг.2е). Эти импульсы, пройдя через элемент 11,размыкают ключ 13, за счет чего .в моменты превъппения входного пульсирующего напряжения выходное напряжение не меняется. После окончания интервала ъ преобразователь продолжает преобгде U, — напряжение источника 5.

Формула изобретения

Преобразователь минимального зна20 чения пульсирующего напряжения в постоянное напряжение по авт,св.

У 1451610, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены сумматор, аналого25 вый инвертор, дополнительный компаратор, дополнительный источник опорного напряжения, триггер, элемент совпадения и дополнительный ключ, первый вход сумматора подключен к вь ходу

30 операционного усилителя, второй вход— к входу преобразователя через аналоговый инвертор, а выход — к первому входу дополнительного компаратора, второй вход которого соединен с до35 полнительным источником ОПОрного напряжения, а выход — с первым входом элемента совпадения, второй вход которого подключен к выходу триггера, S-вход триггера подключен к входу предварительной установки, а R-вход к выходу основного компаратора,выход элемента совпадения соединен с управляющим входом дополнительного ключа, подсоединенным в разрыв связи

45 времязадающего резистора с инвертирующим входом операционного усилителя.

15838бО

Составитель С.Рыбин

Редактор А,Козориз Техред Л,Сердюкова Корректор С,Шевкун

Заказ 2252 Тираж 557 Подпи сно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С СР ! 33035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 f