SU1008866A1

SU1008866A1 - Differential rectifier

Info

Publication number: SU1008866A1
Application number: SU802961964A
Authority: SU
Inventors: Александр Николаевич Игнатов
Original assignee: Новосибирский электротехнический институт связи
Priority date: 1980-07-18
Filing date: 1980-07-18
Publication date: 1983-03-30

Description

Изобретение относитс к.электротехнике , в частности к преобразовательной и измерительной технике.The invention relates to electrical engineering, in particular to the converter and measurement technology.

Известные устройства содержат операционные усилители и полевые транзисторы 1 и 2 .Known devices include operational amplifiers and field effect transistors 1 and 2.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности дифферен , циальный выпр митель, содержащий первый и второй входные, выходной и общий выводы дл подключени соответственно к источнику напр жени сигнала переменного тока и нагрузке, полевой транзистор, п ть резисторов и операционный усилител инвертирующий и неинвертирующий вхды которого соединены соответственно с первым и вторым резисторами, а между его выходом и инвертирующи входом включен третий резистор, причем свободный конец второго резистора соединен с общим выводом ЗClosest to the differential, proposed by the technical entity, is a rectifier rectifier containing the first and second input, output and common terminals for connecting respectively to the AC voltage source and load, the field-effect transistor, five resistors and the operational amplifier which inverts and non-inverts connected to the first and second resistors respectively, and a third resistor is connected between its output and the inverting input, the free end of the second resistor being connected to the common terminal 3

К недостаткам известных устройс относитс сложность выпр мител и ограниченный диапазон изменени напр жени .входного сигнала, обусловленный линейностью характеристики выпр мител ..The disadvantages of the known devices are the complexity of the rectifier and the limited range of voltage variation of the input signal, due to the linearity of the characteristics of the rectifier.

Цель изобретени - упрощение схемы выпр мител и расширение динамического диапазона входных напр жений путем получени нелинейной характеристики выпр млени , зависимой от величины выходного напр жени .The purpose of the invention is to simplify the rectifier circuit and broaden the dynamic range of the input voltages by obtaining a non-linear rectifier characteristic dependent on the magnitude of the output voltage.

Поставленна цель достигаетс тем, что в дифференциальном выпр мителе , содержащем первый и второй входные, выходной и общий выводы дл подключени соответственно к источнику напр жени сигнала переменного тока и нагрузке, полевой транзистор, п ть резисторов и операционный усилитель, инвертирующий и неинвертирующий входы которого соединены соответственно с первым и вторым резисторами, а между его выходом и инвертирующим входом включен третий резистор, причем свободный конец второго резистора соединен с общим выводом, применен полевой транзистор с индуцированным каналом и с выводом от подложки , соединенным с выходным выводом и свободным концом первого резистора , причем выход операционного усилител подключен к затвору полевого транзистора, сток и исток которого через четвертый и п тый -резисторы подключены к первому и второму входным выводам.The goal is achieved by the fact that in a differential rectifier containing first and second input, output and common leads for connecting respectively to a source of alternating current signal voltage and load, a field-effect transistor, five resistors and an operational amplifier, the inverting and non-inverting inputs of which are connected respectively, with the first and second resistors, and a third resistor is connected between its output and the inverting input, the free end of the second resistor is connected to the common output, the field is applied The evo-effect transistor with the induced channel and the output from the substrate is connected to the output terminal and the free end of the first resistor, and the output of the operational amplifier is connected to the gate of the field-effect transistor, the drain and source of which are connected to the first and second input terminals through the fourth and fifth.

Кроме того, третий резистор выполнен переменным.In addition, the third resistor is made variable.

На чертеже представлена принципиальна схема устройства.The drawing shows a schematic diagram of the device.

Схема содержит входные 1 и 2, выходной 3 и общий 4 выводы устройства , полевой транзистор 5, операционный усилитель 6, резисторы 7 и 8, соединенные с входом усилител 6, и резистор 9, подключенный к его выходу, а также резисторы 10 и 11 5 соединенные с истоком и стокомThe circuit contains input 1 and 2, output 3 and common 4 outputs of the device, a field-effect transistor 5, an operational amplifier 6, resistors 7 and 8 connected to the input of amplifier 6, and a resistor 9 connected to its output, as well as resistors 10 and 11 5 connected to the source and drain

транзистора 5. К выходу выпр мител подключена нагрузка-резистор 12 и конденсатор 13.a transistor 5. A load resistor 12 and a capacitor 13 are connected to the output of the rectifier.

10 гт10 rm

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.

При подаче переменного напр жени на входы 1 и 2 выпр мител поступают два напр жени одинаковойWhen a variable voltage is applied to the inputs 1 and 2 of the rectifier, two voltages of the same voltage arrive.

5 амплитуды со сдвигом фаз 180. Эти напр жени прикладываютс к электронному аттенюатору, образованному резисторами 10 и 11 и каналом полевого транзистора 5. В устройстве5 amplitudes with a phase shift of 180. These voltages are applied to an electronic attenuator formed by resistors 10 and 11 and a field-effect transistor channel 5. In the device

0 использу етс полевой транзистор с индуцированным каналом. Поэтому при амплитудах входного сигнала, меньших порогового напр жени полевого транзистора, канал полевого0 uses a field effect transistor with an induced channel. Therefore, when the amplitudes of the input signal are less than the threshold voltage of the field-effect transistor, the field channel

5 транзистора находитс в закрытом состо нии и, следовательно, сопротивление участка сток-исток очень велико 10 - 10® Ом . В этом случае коэффициент пёр§дачи практически равен -единице, а участки подложка-исток и подложка-сток вы- . полн ют функции двух диодов. Таким образом, происходит двухполупериодное выпр мление входного наgпр жени . Выпр мленное напр жение,5 of the transistor is in the closed state and, therefore, the resistance of the drain-source section is very high 10 - 10 Ω. In this case, the transfer coefficient is practically equal to еди unity, while the substrate – source and substrate – drain portions vy. The functions of the two diodes are complete. Thus, a full-wave rectification of the input voltage occurs. Rectified voltage

выдел сь в нагрузке - резисторе 12 и конденсаторе 13, подаетс на инвертирующий вход операционного усилител 6. Коэффициент передачи операцирнного усилител зависит от released in the load resistor 12 and the capacitor 13 is fed to the inverting input of the operational amplifier 6. The transmission coefficient of the operational amplifier depends on

0 выбора сопротивлени 9 отрицательной -обратной св зи, с помощью которого можно устанавливать требуемые зн.ачени коэффициента передачи . С выхода операционного усилител напр жение с пол рностью, противоположной выпр мленному, прикладываетс к затвору полевого транзистора и вл етс отдирающим дл полевого транзистора. При опредеп ленном уровне входного сигнала происходит отпирание канала полевого транзистора. В этом случае, сопротивление канала транзистора уменьшаетс и, следовательно, уменьшаетс коэффициент передачи аттенюатора. К участкам пЪдложка-исток и подложка-сток прикладываетс меньшее напр жение, что вызывает ограничение роста выходного тока. Мен коэффициент передачи операционного усилител 6 с помощью потенциометра 9 можно измен ть вид характеристики выпр млени . Так как сигналом управлени в данном случае вл етс напр жение, снимаемое с нагрузки, то происхо3100886 .60 select the resistance 9 of the negative feedback, with which you can set the required values for the gain. From the output of the operational amplifier, the opposite polarity of the rectified voltage is applied to the gate of the field-effect transistor and is disconnected for the field-effect transistor. At a certain level of the input signal, the channel of the field-effect transistor is unlocked. In this case, the channel resistance of the transistor decreases and, consequently, the attenuator gain is reduced. A lower voltage is applied to the ploid-source and substrate-drain portions, which limits the growth of the output current. By changing the gain of the operational amplifier 6, the potentiometer can be changed by using potentiometer 9. Since the control signal in this case is the voltage taken from the load, 3100886 .6

дит автоматическое управление ха- изменени входного сигнала поддеррактеристикой выпр млени , что живать напр жени выходного сигпозвол ет при увеличении диапазона нала в заданных пределах.It automatically controls the input signal's variation with the help of a cracker that allows the output voltage to live when the range of the current increases within the specified limits.

Claims

(54) (57) 1. A DIFFERENTIAL RECTIFIER containing the first and second input, output, and common outputs for connecting to an AC signal voltage source and load, a field effect transistor, five resistors, and an operational amplifier, whose inverting and non-inverting inputs are connected respectively to the first and second resistors, and between its output and the inverting input a third resistor is connected, and the free end of the second resistor is connected to a common terminal, different m ^ 4, which, in order to simplify and expand dynamic range, a field effect transistor with an induced channel and output from the substrate is used, connected to the output terminal and the free end of the first resistor, the output of the operational amplifier being connected to the gate of the field transistor, the drain and source of which are connected through the fourth and fifth resistors to the first and second input pins. ·

2. The device is on π. 1, t; L, and the fact that the third resistor is made variable.