RU23994U1 - Фильтр постоянной составляющей - Google Patents

Abstract

Фильтр постоянной составляющей, содержащий первый и второй операционные усилители (ОУ), первый, второй, третий и четвертый резисторы, причем первый резистор включен между источником сигнала и инвертирующим входом первого ОУ, второй резистор подключен к инвертирующему входу первого ОУ, инвертирующий вход которого заземлен, третий резистор подключен к инвертирующему входу второго ОУ, четвертый резистор включен в цепь отрицательной обратной связи второго ОУ, отличающийся тем, что в него введены трансформатор напряжения, а также пятый, шестой и седьмой резисторы, причем пятый резистор включен между выходом первого ОУ и другим выводом второго резистора, общая точка второго и пятого резисторов через первичную обмотку трансформатора напряжения подключена к земляной шине, а также - к другому выводу третьего резистора, один вывод вторичной обмотки трансформатора напряжения подсоединен к земляной шине непосредственно, а второй вывод - через последовательно соединенные шестой и седьмой резисторы, а общая точка последних подключена к неинвертирующему входу второго ОУ, выход которого является выходом фильтра постоянной составляющей.

Description

2001134419

IPIIilpilltillpliili ФИЛЬТР ПОСТОЯННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ

Полезная модель относится к электроизмерительной технике, в частности к фильтрам для выделения постоянной составляющей периодических напряжений.

Известно, что фильтры постоянной составляющей (ФПС) относятся к фильтрам нижних частот, полоса пропускания которых лежит в пределах от нулевой частоты (постоянное напряжение) до некоторой частоты среза сОс причем для ФПС , где сО - частота первой гармоники напряжения.

Известны пассивные ФПС на основе конденсаторов, катущек индуктивности и резисторов, недостатком которых является трудность получения высоких фильтрующих свойств.

Наиболее близким устройством к предлагаемому является ФПС на основе использования компенсационного способа выделения постоянной составляющей (см. Волгин Л.И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. М.: Советское радио, 1977, стр.88, рис.2.54,а), принятый за прототип.

Недостатком такого устройства является наличие погрешностей выделения постоянной составляющей сигнала вследствие трудности полной компенсации переменной составляющей с помощью такого решения.

Сущность решения состоит в стремлении получить технический результат, заключающийся в повыщении точности выделения постоянной составляющей.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном фильтре постоянной составляющей, содержащем первый и второй операционные усилители (ОУ), первый, второй, третий и четвертый резисторы, причем, первый резистор включен между источником сигнала и инвертирующим-входом первого ОУ, второй резистор подключен к инвертирующему входу первого ОУ, инвертирующий вход которого заземлен, третий резистор подключен к инвертирующему входу второго ОУ, четвертый резистор включен в цепь отрицаMnKG01R23/00

тельной обратной связи второго ОУ, особенность заключается в том, что в него введены трансформатор напряжения, а также пятый, шестой и седьмой резисторы, причем, пятый резистор включен между выходом первого ОУ и другим выводом второго резистора, общая точка второго и пятого резисторов через первичную обмотку трансформатора напряжения подключена к земляной шине, а также - к другому выводу третьего резистора, один вывод вторичной обмотки трансформатора напряжения подсоединен к земляной шине непосредственно, а второй вывод - через последовательно соединенные шестой и седьмой резисторы, а обшая точка последних подключена к неинвертирующему входу второго ОУ, выход которого является выходом фильтра постоянной составляющей.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что заявителем не обнаружено аналога, характеризующегося признаками, тождественными всем признакам заявленной полезной модели, а определение из перечня аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле полезной модели. Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует условию новизна.

На чертеже представлена схема полезной модели. Она содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4, пятый 5, шестой 6, седьмой 7 резисторы, первый 8 и второй 9 ОУ, трансформатор 10.

Устройство работает следующим образом. Постоянная и переменная составляющие входного сигнала () подаются с источника входного сигнала на вход инвертирующего ОУ, собранного на основе первого ОУ 8, первого 1 и второго 2 резисторов. Пятый резистор 5 включен для устранения возможной перегрузки первого ОУ 8 постоянным током. При равенстве сопротивлений первого 1 и второго 2 резисторов выходное напряжение инвертирующего ОУ равно;

Напряжение (1) подается на трансформатор. Его коэффициент трансформации выбирается равным «1, но на вторичной обмотке присутствует только переменная составляющая входного напряжения. С учетом этого на входы дифференциального усилителя, собранного на основе второго ОУ 9, третьего 3, четвертого 4, шестого 6 и седьмого 7 резисторов, подаются напряжения: -w,,v (неинвертирующий вход); - (. (инвертирующий вход). Сопротивления

третьего 3, четвертого 4, шестого 6 и седьмого 7 резисторов выбираются из условий:

, ,

поэтому выходное напряжение фильтра постоянной составляющей (т.е. выходное напряжение второго ОУ 9) равно постоянной составляющей входного напряжения:

+ 1

вых вх R

R(, + Rj

Сопротивления шестого 6 и седьмого 7 резисторов выбираются не менее десятков килоом для обеспечения работы трансформатора 10 в режиме, близком к режиму холостого хода с целью снижения погрешностей преобразования.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о том, что средство, воплощающее заявленную полезную модель при ее осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, заключающегося в повышении точности преобразования тока, за счет компенсации переменной составляющей на выходе устройства.

Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию «промышленная применимость.

-(г вх+ вх}ФОРМУЛА

Claims (1)

1. Фильтр постоянной составляющей, содержащий первый и второй операционные усилители (ОУ), первый, второй, третий и четвертый резисторы, причем первый резистор включен между источником сигнала и инвертирующим входом первого ОУ, второй резистор подключен к инвертирующему входу первого ОУ, инвертирующий вход которого заземлен, третий резистор подключен к инвертирующему входу второго ОУ, четвертый резистор включен в цепь отрицательной обратной связи второго ОУ, отличающийся тем, что в него введены трансформатор напряжения, а также пятый, шестой и седьмой резисторы, причем пятый резистор включен между выходом первого ОУ и другим выводом второго резистора, общая точка второго и пятого резисторов через первичную обмотку трансформатора напряжения подключена к земляной шине, а также - к другому выводу третьего резистора, один вывод вторичной обмотки трансформатора напряжения подсоединен к земляной шине непосредственно, а второй вывод - через последовательно соединенные шестой и седьмой резисторы, а общая точка последних подключена к неинвертирующему входу второго ОУ, выход которого является выходом фильтра постоянной составляющей.