SU1201992A1 - Преобразователь переменного напр жени в посто нное - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в качестве преобразовател  переменного напр жени  в посто нное преимущественно дл  напр жений, поступающих от источников малой мощности.

Цель изобретени  - повышение точности и стабильности преобразовател .

На фиг. 1 представлена схема преобразовател , обеспечивающего однополупериодное выпр мление входного сигнала; на фиг. 2 - схема преобра .зовател , обеспечивающего двухполупериодное выпр мление входного сигнала; на фиг. 3 - схема выполнени  корректирующего канала преобразовател  , вариант.

Преобразователь переменного напр жени  в посто нное фиг. 1) содержит дифференциальный усилитель , диодно-резисторный мост 2, корректирующий канал 3, эквивалент нагрузки 4 и масштабирующий элемент в виде дополнительного резистора 5. Неинвертирующий вход усилител  1 соединен с входным выводом 6. Инвертирующий вход усилител  через масщтабирующий элемент 5 соединен с входным выводом 7, соединенным с общим выводом 8

Разноименные выводы электродов диодов 9 и 10 моста 2 соединены с выходом усилител  1. Обща  точка соединени  резисторов 11, 12 и 5 подключена к инвертирунлдему входу усилител  1. Точки соединени  диодов 9 и 10 с резисторами 11 и 12 служат парафазными выходами преобразовател  образу  выходные выводы 3 и 14. Вы ходной вьшод 15 соединен с общим выводом . Выходные выводы 13 и 14 соединены с входами 16 и 17 соответственно корректирующего канала 3, выход 18 которого соединен с корректируKoafttt входом 19 усилител  1. Эквивалент нагрузки 4 подключен к одному из выходных выводов (13 или 14). преобразовател  , т.е. есхш нагрузка преобразовател  подключена к выходным выводам 13 и 15, то эквивалент нагрузки 4 подключаетс  к выводам 14 и 15 и наоборот. Вдаолнение эквивалента нагрузки зависит от типа нагрузки преобразовател  при об з.ательном выполнении услови , что полное сопротивление эквивалента нагрузки равно полному сопротивлению внешней нагрузки.

Устройство по фиг. 2. отличаетс  от устройства . 1 тем, что масштабирующий элемент 5 выполнен в виде двух резисторов 20 и 21, обща  точка соединени  которых подключена к входному выводу 7, а их свободные вьшоды подключены соответственно к точкам соединени  диодов 9 и 10 с резисторами И и 12. Общий

вывод 8 соединен с входным выводом 6.

Корректирующий канал, согласно фиг. 3, состоит из последовательно соединенных сумматора 22, высокочастотного фильтру 23, астатического

звена 24 и масштабного элемента 25. Входы сумматора 22 служат входами 16 и 17 корректирующего канала 3 фиг. 1 и 2.). Выход масштабного элемента 25 служит выходом 18 корректирующёго канала 3.

Сумматор 22 может быть выполнен по стандартной схеме суммирующего операционного усилител , в простейшем случае - в виде двух резисторов

26 и 27, одни выводы которых объединены . Фильтр 23 может быть выполнен в виде ЕС-фильтра или в виде конденсатора 28, одна обкладка которого соединена с входом и выходом фильтра 23, а друга  - с общим выводом. В этом случае резисторы 26, 27 и конденсатор 28 выполн ют функции сумматора и высокочастотного фильтра. Астатическое звено 24 может быть выполнено , в частности, в виде интегрирующего усилител  29 с конденсатором 30 и резистором 31 в цепи отрицательной обратной св зи.

Масштабный элемент 25 может быть

выполнен, в частности, в виде резистора 32.

Преобразователь переменного напр жени  в посто нное работает следующим образом..,

Источник входного сигнала Uj,( переменного . тока может быть подключен либо к выводам 6,8 (вывод 8 в этом случае соединен с выводом 7), либо к выводам 7,8 (вывод 6 в этом случае соединен с выводом 8). Нагрузка может быть подключена либо к выводам , либо к выводам 14, 15.

Пусть источник входного сигнала подключен к выводам 6,8, а нагрузка к выводам ГЗ, 15. Напр жение переменного тока с вывода 6 (фиг. 1) поступает на ненивертируюо й вход усилител  1, а с вывода 8 - на вывод 7

и через резистор 5 на инвертирующий вход усилител  I.

С выхода усилител  1 положительна  полуволна напр жени  проходит через диод IО моста 2 и поступает в нагрузку, а через резисторы 12 и 5 - на общий вывод (общую шину). Отрицательна  полуволна напр жени  с выхода усилител  1 проходит через диод 9 и поступает на эквивалент нагрузки 4, а через резисторы 11 и 5 - на общую шину. Падение напр жени  на резисторе 5 представл ет собой напр жение обратной св зи, которое поступает на инвертирующий вход усилител  1 и определ ет его коэффициент передачи.

Напр жени  с парафазных выходов 13 и 14 поступают на входы 16 и 17 корректирующего канала 3 и после суммировани  сумматором 22 (фиг.З), фильтра:ции высокочастотным фильтром 23 сигнал подвергаетс  интегрированию статическим звеном 24, после чего через масштабный элемент 25 с выхода 18 корректирующего канала 3 полученный сигнал поступает на корректирующий вход 19 усилител  1. Этот сигнал корректирует выходной сигнал усилител  I до тех пор, пока среднее значение сигнала на входе 16 корректирующего канала 3 не станет равным среднему значению сигнала на его входе 17, т.е. регулирует выходной сигнал усилител  1 до тех пор, пока в нем не будет посто нной составл ющей вызванной смещением нул  усилител  или неидентичностью параметров диодов 9 и 10. Наличие эквивалента нагрузки 4 уравнивает токи, текущие с выхода усилител  1 через диод 10 в нагрузку и с выхода усилител  1 через диод 9 - в эквивалент нагрузки . Это позвол ет более точно осуществл ть коррекцию, так как диоды 9 и 10 всегда работают при равных токах, т.е. в одной точке вольтамперной характеристики. I

При вьтолнении преобразовател 

по фиг.2, он работает следующим образом . Источник входного сигнала Ugjj , подключенный к выводам 7 и 8, соединен с неинвертирующим входом . усилител  1 и через резисторы 20 и 21, 11 и 12 - с инвертирующим входом усилител  1. Одна полуволна входного переменного напр жени , например положительна , через резисторы 20 и 11 поступает на инвертирующий вход усилител  1 и .с выхода этого усилител  инвертированна  (отрицательна ) полуволна через

диод 9 поступает на выход 14. Втора  полуволна (отрицательна ) через резистор 20 непосредственно проходит на выход 14. Аналогичным образом формируетс  выпр мленный сигнал на выходе 13. Положительна  полуволна входного напр жени  через резистор 21. проходит на выход 13. Отрицательна  полуволна входного напр жени  через резисторы 21 и 12 поступает

на инвертирующий вход усилител  1 и с выхода этого усилител  инвертированна  (положительна ) полуволна через диод 10 также поступает на выход 13.

Одновременно выходные парафазные напр жени  с выходов 13 и 14 поступают на входы 16 и 17 корректирующего канала 3, выходной сигнал которого поступает на вход 19 усилител  1, корректиру  его выходиой сигнал до тех пор, пока в нем не будет посто нной составл ющей, вызванной смещением нул  усилител  I или неидентичностью параметров диодов 9

и 10. Работа корректирующего канала не отличаетс  от его работы в устройстве по фиг. 1 .

Устройство по фиг. 1 предпо,чтительно использовать в тех случа х,когда необходимо работать с источником сигнала переменного тока, имеющим значительное выходное сопротивление . В этом случае дл  уменьшени  погрешности преобразовател  необходимо иметь, преобразователь с доста .

точно высоким входным сопротивлением , что и обеспечиваетс  подачей входного сигнала на неинвертирующий вход усилител  1 и соединением инвертирующего входа с общей шиной.

В тек случа х, когда необходимо иметь двухполупериодное выпр мление сигнала, предпочтительно использовать схему по фиг. 2, Однако эта

схема имеет низкое входное сопротивление , что обусловлено подачей входного сигнала на инвертирующий вход усилител  1 и соединением неинвертирующего входа усилител  1 с общей шиной..

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь переменного напр жени  в посто нное, содержащий