SU1075176A2 - Linear converter of ac voltage effective value - Google Patents
Linear converter of ac voltage effective value Download PDFInfo
- Publication number
- SU1075176A2 SU1075176A2 SU813331210A SU3331210A SU1075176A2 SU 1075176 A2 SU1075176 A2 SU 1075176A2 SU 813331210 A SU813331210 A SU 813331210A SU 3331210 A SU3331210 A SU 3331210A SU 1075176 A2 SU1075176 A2 SU 1075176A2
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- field
- effect transistor
- voltage
- pass filter
- low
- Prior art date
Links
Abstract
ЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ по авт.св, 741167, о тличающийс тем, что, с целью повььлени точности преобразовани , в цепь между выходной клеммой фильтра низких частот и стоком первого полевого транзистора введен сумматор , друга входна клемма которого подключена к истоку первого полевого транзистора. { % (Л сд сLINEAR VARIABLE VOLTAGE TRANSMITTER by autol. 741167, which is characterized by the fact that, in order to increase the conversion accuracy, an adder is inserted into the circuit between the output terminal of the low-pass filter and the drain of the first field-effect transistor and an adder is connected to the circuit of the output low-pass filter terminal and the drain of the first field-effect transistor. transistor. {% (L cd
Description
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл использовани при построении аналоговых и цифровых вольтметров переменного тока.The invention relates to electrical measuring equipment and is intended for use in the construction of analog and digital AC voltmeters.
По основному авт.св. № 741167 известен линейный преобразователь действующего значени переменного напр жени , содержащий два полевых транзистора, затворы которых соединены друг с другом, усилитель разбаланса , включенный между истоком yi затвором первого полевого транзистора , фильтр низких частот, выходна клемма которогосоединена с выходной клеммЪй устройства и со стоком первого полевого транзистора, первый инвертирующий усилитель и первый резистор, включенные последова ельно между выходной клеммой фильтра низких частот и истоком первого полевого транзистора, второй инвертирующий усилитель и второй резистор включенные параллельно между истоком второго полевого транзистора и входной клеммой фильтра низких частот, третий резистор, в ключенный между истоком первого полевого транзистора и входной.клеммой устройства,According to the main auth. No. 741167 is known for a linear variable voltage transducer with two field-effect transistors, the gates of which are connected to each other, an imbalance amplifier connected between the source yi gate of the first field-effect transistor, a low-pass filter, the output terminal of which is connected to the output terminal of the device and the drain of the first field-effect transistor, the first inverting amplifier and the first resistor, connected in series between the output terminal of the low-pass filter and the source of the first field tract ican, second inverting amplifier and a second resistor connected in parallel between the source of the second FET and an input terminal of the low pass filter, a third resistor between the source exception in the first field effect transistor and vhodnoy.klemmoy device
соединенной со стоком второго полевого транзистора l .connected to the drain of the second field-effect transistor l.
Недостаток известного устройства св зан с низкой точностью преобразовани , обусловленной наличием погрешности .из-за температурного и временного дрейфа напр жени смещени усилител разбаланса. Указанный рейф вызывает изменение посто нного потенциала истока первого полевого транзистора, т.е. изменение посто нного напр жени исток - стокA disadvantage of the known device is associated with a low conversion accuracy due to the presence of an error due to temperature and time drift of the bias voltage bias voltage. The indicated raid causes a change in the constant potential of the source of the first field-effect transistor, i.e. change of constant voltage source - drain
1. полевого транзистора, так то дл компенсации переменного тока, ротекающего по третьему резистору, ребуетс уже лруга амплитуда колебаний проводимости первого полевого ранзистора.1. A field-effect transistor, so that to compensate for the alternating current flowing through the third resistor, the amplitude of conduction oscillations of the first field-dependent transistor is required.
Целью изобретени вл етс повыение точности преобразовани , обесечиваемой подобным устройством. Поставленна цель достигаетс ем, что в линейном преобразоватее действующего значени переменного напр жени , содержащем два полевых транзистора, затворы которых содинены друг с другом, усилитель разбаланса , включенный между истоком затвором первого полевого транзистора , фильтр низкцх частот, выходна клемма которого соединена -с выходной клеммой устройства и со стоком первого прлевого транзистора, первый инвертирующий усилитель и первый резистор, включенные последовательно между выходной клеммой фильтра низких частот и истоком первого полевого транзистора, второй инвертирующий усилитель и йторой резистор , включенные параллельно между истоком второго полевого транзистора и входной клеммой фильтра низких частот, третий резистор, включений ный между истоком первого полевого транзистора и входной клеммой устройства , соединенной со стоком второго полевого транзистора, в цепь между выходной клеммой фильтра частот и стоком первого полевого транзистора введен сумма тор , друга входна клемма которого подключена к истоку первого полевого транзистора.The aim of the invention is to increase the accuracy of the conversion provided by such a device. The goal is to achieve that in the linear transducer of the effective value of the alternating voltage, containing two field-effect transistors, the gates of which are connected to each other, an unbalance amplifier connected between the source and gate of the first field-effect transistor, low-pass filter, the output terminal of which is connected to the output terminal devices and with the drain of the first transistor, the first inverting amplifier and the first resistor connected in series between the output terminal of the low-pass filter and the source ohm of the first field-effect transistor, the second inverting amplifier and the second resistor connected in parallel between the source of the second field-effect transistor and the input terminal of the low-pass filter, the third resistor connected between the source of the first field-effect transistor and the input terminal of the device connected to the drain of the second field-effect transistor in the circuit between the output terminal of the frequency filter and the drain of the first field-effect transistor, a sum torus is inserted, the other input terminal of which is connected to the source of the first field-effect transistor.
На чертежепредставлена функциональна схема предложенного линейного преобразовател действующего значени переменного напр жени .The drawing shows a functional diagram of the proposed linear transducer of the effective value of the alternating voltage.
Устройство содержит первый 1 и второй 2 полевые транзисторы, затворы которых соединены друг с другом, усилитель 3 разбаланса, включенный между истоком и затвором полевого транзистора 1, фильтр 4 низких частот , выходна клемма которого соединена с выходной клеммой устройства и через сумматор (неинвертирующий) 5 другим входом подключенный к истоку полевого транзистора 1, - со стоком последнего, первый инвертирующий усилитель . 6 и первый резистор 7, включенные последовательно между выходной клеммой фильтра 4 низких частот и истоком полевого транзистора 1, второй инвертирующий усилитель 8 и второй резистор 9, вклю-ченные параллельно между истоком полевого транзистора 2 и входной клеммой фильтра 4 низких частот, третий резистор 10, включенный между истоком полевого транзистора 1 и входной клеммой устройства, соединенной со стоком полевого транзистора 2 .The device contains the first 1 and second 2 field-effect transistors, the gates of which are connected to each other, the unbalance amplifier 3 connected between the source and the gate of the field-effect transistor 1, a low-pass filter 4, the output terminal of which is connected to the output terminal of the device and through an adder (non-inverting) 5 another input connected to the source of the field-effect transistor 1, - with the drain of the latter, the first inverting amplifier. 6 and the first resistor 7 connected in series between the output terminal of the low-pass filter 4 and the source of the field-effect transistor 1, the second inverting amplifier 8 and the second resistor 9 connected in parallel between the source of the field-effect transistor 2 and the input terminal of the low-pass filter 4, the third resistor 10 connected between the source of the field-effect transistor 1 and the input terminal of the device connected to the drain of the field-effect transistor 2.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
На вход усилител 3 разбаланса через резистор 10 поступает переменный ток, пропор1 иональный измер ,емому напр жению I) е (i) , а через инвертирующий усилитель 6 и резистор 7 - посто нный ток, пропорциональный напр жению ивых на выходе фильтра 4 низких частот и устройства .в целом. К этому же входу усилител 3 разбаланса через сумматор 5, предназначенный дл суммировани посто нных напр жений, и полевой транзистор 1 подводитс ток, пропорциональный .сумме посто нного напр жени i f смещени усилител 3 разбаланса и посто нного , напр жени Ч д,,|Ц . Усилитель 3 разбаланса охвачен параметрической отрицательной обратной св зью через полевой транзистор 1, поэтому при подаче входного напр жени U в t) выходное напр жение разбаланса вызывает изменение (модул цию проводимости канала полевого транзистора 1 и одновременно измен ет проводимость канала полевого транзистора 2, Зависимость модул ции проводимости Ci канала полевого транзистора 1 от входного напр жени и эх U) t напр жени смещени и см усилител 3 разбаланса и выходного напр жени и вых преобразовател можно определить из услови , что сумма токов, поступающих на вход усилител 3 разбаланса, равна нулю ,)7 CM l Bbix- cwl O, где (-jH G jo проводимости резисторов ° 7 и 10. Из уравнени (1) следует,-что UcM г. ВхМ (2) C,-C,;j4(C,4C,,o Bbiic вы Так как на вход инвертирующего усилител 8 через капал полевого транзистора 2 с проводимостью С, поступает ток, равный Ц вх (t) d I то на выходе этого усилител имеет место напр жение (3) где Qg - проводимость резистора 9. Проводимости каналов полевых тран зисторов, размещенных в одном криста ле, одинаковы, T.e.Q-Q, поэтому, подставл значение Q из уравнени (2) в уравнение (.3), получим G, . ,. ,o ) G.o Vj, ч i -lAU -l/W .H) Qq UBX ИвЫХ ( 1) Напр жение Ug усредн етс фильтром 4 низких частот. В результате среднее значение выходного напр жени преобразовател определ етс как Т и -it и Jt-J..9ll. и.. ,,... QW м u,it) :-;i.,itwt.i5.iS где Т - период изменени входного напр жени Ц QJ (t) . Первое слагаемое в уравнении (5) равно нулю, так как равно нулю среднее значение переменного входного напр жени У ц t) . Следовательно Таким образом, выходное напр жение фильтра 4 низких частот, которое вл етс выходным напр жением .всего преобразовател , пропорционально среднеквадратическому значению входного напр жени . Оно не зависит от напр жени смещени операционного усилител , на основе которого построен сумматор 5. Усилитель 3 разбаланса усиливает переменное напр жение в широком диапазоне частот , а сумматор 5 суммирует напр жени юсто нного тока. Широкополосные операционные усилители имеют в .дес тки раз большее напр жение смещени , чем операционные усилители, предназначенные дл обработки напр жени посто нного тока. Поэтому предпагйемое устройство характеризуетс повышенной точностью преобразовани .The input of the unbalance amplifier 3 is supplied by alternating current through resistor 10, proportional to the ionic voltage measured by I) e (i), and through inverting amplifier 6 and resistor 7 to direct current proportional to the voltage of low frequencies 4 and 4 devices in general. To the same input of the unbalance amplifier 3, through the adder 5, designed to sum the DC voltages, and the field-effect transistor 1 is supplied with a current proportional to the sum of the DC voltage if the bias of the unbalance amplifier 3 and DC, voltage is Ch d, | | . The unbalance amplifier 3 is covered by parametric negative feedback through the field-effect transistor 1, therefore, when the input voltage U is applied to t), the output voltage unbalance causes a change (modulation of the conduction of the channel of the field-effect transistor 1 and simultaneously changes the conductivity of the channel of the field-effect transistor 2, Module dependence Conduction Ci of the field-effect transistor 1 from the input voltage and eh U) t of the bias voltage and see the unbalance amplifier 3 and the output voltage of the converter can be determined from the condition It is assumed that the sum of the currents to the input of the unbalance amplifier 3 is zero,) 7 CM l Bbix-cw O, where (-jH G jo conductivity resistors ° 7 and 10. It follows from equation (1) that UcM g. VxM (2) C, -C,; j4 (C, 4C ,, o Bbiic you Since the input of an inverting amplifier 8 through a drop of a field-effect transistor 2 with conductivity C, receives a current equal to C in (t) d I then the output This amplifier has the voltage (3) where Qg is the conductivity of the resistor 9. The conductivities of the channels of field-effect transistors placed in the same crystal are the same, TeQ-Q, therefore, substitute the value Q from equation (2) into the equation e (.3), we obtain G,. , , o) G.o Vj, h i -lAU -l / W. H) Qq UBX Ivyx (1) The voltage Ug is averaged by a low-pass filter 4. As a result, the average value of the output voltage of the converter is defined as T and -it and Jt-J..9ll. and .. ,, ... QW m u, it): -; i., itwt.i5.iS where T is the period of change of the input voltage Q QJ (t). The first term in equation (5) is equal to zero, since the mean value of the variable input voltage (Vc t) is zero. Therefore, Thus, the output voltage of the low-pass filter 4, which is the output voltage of the entire converter, is proportional to the rms value of the input voltage. It does not depend on the bias voltage of the operational amplifier, on the basis of which the adder 5 is built. The unbalance amplifier 3 amplifies the alternating voltage in a wide frequency range, and the adder 5 sums the voltage of the fair current. Broadband operational amplifiers have a ten-fold higher displacement voltage than operational amplifiers designed to handle a DC voltage. Therefore, a pre-mounted device is characterized by an increased conversion accuracy.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813331210A SU1075176A2 (en) | 1981-08-14 | 1981-08-14 | Linear converter of ac voltage effective value |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813331210A SU1075176A2 (en) | 1981-08-14 | 1981-08-14 | Linear converter of ac voltage effective value |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU741167 Addition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1075176A2 true SU1075176A2 (en) | 1984-02-23 |
Family
ID=20974297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813331210A SU1075176A2 (en) | 1981-08-14 | 1981-08-14 | Linear converter of ac voltage effective value |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1075176A2 (en) |
-
1981
- 1981-08-14 SU SU813331210A patent/SU1075176A2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР tP 741167, кл, G 01 Я 19/02, 1978, W u&xd) Ffv * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1075176A2 (en) | Linear converter of ac voltage effective value | |
SU1524007A1 (en) | Linear transducer of effective value of a.c. voltage | |
SU1105904A1 (en) | Squaring device | |
SU1029106A1 (en) | Device for measuring piezoelectric resonator equivalent electrical parameters | |
SU1647428A1 (en) | Linear ac root-mean-square voltage converter | |
SU951158A1 (en) | Voltage effective value converter | |
SU1553989A1 (en) | Exponential converter | |
SU1173330A1 (en) | Linear converter of the voltage actual value | |
Miller et al. | Nonlinearity and cross modulation in field-effect transistors | |
SU430384A1 (en) | DEVICE FOR MULTIPLE VOLTAGE | |
SU1580268A1 (en) | Line transducer of effective value of voltage | |
SU451020A1 (en) | Complex Resistance Meter | |
US3054055A (en) | Non-linear device test apparatus | |
SU1524006A1 (en) | Linear transducer of effective value of a.c. voltage | |
SU1280401A1 (en) | Analog multiplying device | |
SU1144123A1 (en) | Square-law function generator | |
RU1667504C (en) | Device for measuring ratio between two voltages | |
SU410404A1 (en) | ||
SU951191A1 (en) | Device for measuring electrostatic field | |
SU435532A1 (en) | FUNCTIONAL TRANSFORMER | |
SU834606A1 (en) | Converter of capacitance,inductance and resistance into dc voltage | |
SU851274A1 (en) | Voltage rms value converter | |
SU940275A1 (en) | Electric resistance controllable standard | |
SU1211657A2 (en) | Linear converter of alternating voltage effective value | |
SU1647481A1 (en) | Device for reproducing a zero power factor |