SU1430898A1 - Linear converter of mean-square voltage value - Google Patents

Linear converter of mean-square voltage value Download PDF

Info

Publication number
SU1430898A1
SU1430898A1 SU864102177A SU4102177A SU1430898A1 SU 1430898 A1 SU1430898 A1 SU 1430898A1 SU 864102177 A SU864102177 A SU 864102177A SU 4102177 A SU4102177 A SU 4102177A SU 1430898 A1 SU1430898 A1 SU 1430898A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
field
output
amplifier
effect transistors
resistor
Prior art date
Application number
SU864102177A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Геннадьевич Струнин
Александр Николаевич Соловей
Георгий Арнольдович Назарчук
Original Assignee
Киевское Производственное Объединение "Веда"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Киевское Производственное Объединение "Веда" filed Critical Киевское Производственное Объединение "Веда"
Priority to SU864102177A priority Critical patent/SU1430898A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1430898A1 publication Critical patent/SU1430898A1/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники и может быть использовано дл  преобразовани  посто нного или переменного напр жени  в посто нное. Цель изобретени  упрощение устройства за счет исключени  двух полевых транзисторов. Преобразователь содер а1т квадраторы, выполненные на полевых транзисторах 1, 2, усилитель 3 посто нного тока, ограничитель 4 пол рности, резисторы 5, 7 и 8 и конденсатор 6. В устройстве дл  получени  заданной точности преобразовани  обеспечиваетс  компенсаци  линей ньк составл ющих, протекаюпшх через полевые транзисторы 1 и 2 токов. При этом используетс  только два полевых транзистора. Дополнительно исключаетс  необходимость подбора пар полевых транзисторов , что упрощает процесс настройки преобразовател . 1 ил. (О iMii. ( КУ 00 The invention relates to the field of electrical measuring equipment and can be used to convert a constant or alternating voltage into a constant voltage. The purpose of the invention is to simplify the device by eliminating two field effect transistors. The converter contains quadrants made on field-effect transistors 1, 2, a DC amplifier 3, a polarity limiter 4, resistors 5, 7, and 8 and a capacitor 6. In the device for obtaining a given conversion accuracy, linear components are compensated, flowed through field effect transistors 1 and 2 currents. Only two field effect transistors are used. Additionally, the need to match the field-effect transistor pairs is eliminated, which simplifies the process of tuning the converter. 1 il. (About iMii. (KU 00

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  преобразовани  посто нного или переменного напр жений, а также их Суммы в посто нное напр жение по уровню среднеквадратического значени .The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to convert DC or AC voltages, as well as their Sum, to DC voltage in terms of the root-mean-square value.

Цель изобретени  - упрощение устройства за счет исключени  части полевых транзисторов.The purpose of the invention is to simplify the device by eliminating part of the field-effect transistors.

На чертеже представлена блок-схема преобразовател .The drawing shows the block diagram of the Converter.

Преобразователь содержит два квад ратора, выполненные на полевых транзисторах I и Zj усилитель 3 посто нного тока5 ограничитель 4 пол рности, резистор 5, конденсатор 6, а также резисторы 7 и 8, Истоки полевых транзисторов 1 и 2 соединены с собственными затворами. Сток транзистора 1 со единен с входной шиной (не показана), исток транзистора .2-е выходной шиной (не показана) и через ограничитель 4 пол рности с выходом усилител  3 посто нного тока. К неинвертирующему входу усилител  3 посто нного тока подключены исток транзистора 1, сток транзистора 2 и первый вьгеод резистора Sj второй вывод которого подключен к общей шинед а выход усилител  3 посто нного тока соединен с его инверт1-фующим входом через конденсатор 6. Первый вывод резистора 7 соединен с входной шиной, его второй йывоД подключен к инвертирующему вхо- ду усилител  3 посто нного тока и к первому выводу резистора В, второй вывод которого соединен с вькодной шиной.The converter contains two quadrants, made on field-effect transistors I and Zj, DC amplifier 3, limiter 4 polarity, resistor 5, capacitor 6, and also resistors 7 and 8. The sources of field-effect transistors 1 and 2 are connected to their own gates. The drain of transistor 1 is connected to the input bus (not shown), the source of the transistor. 2 output bus (not shown) and through the limiter 4 polarity with the output of the DC amplifier 3. The non-inverting input of the DC amplifier 3 is connected to the source of transistor 1, the drain of transistor 2 and the first pin of resistor Sj whose second output is connected to the common power cable and the output of the DC amplifier 3 is connected to its inverter 1 through the capacitor 6. The first output of resistor 7 It is connected to the input bus, its second terminal is connected to the inverting input of the DC amplifier 3 and to the first terminal of the resistor B, the second terminal of which is connected to the output bus.

Преобразователь работает следующим образом,The converter works as follows

При подаче на входную шину преобразовател  измер емого напр жени  Uj через полевой транзистор 1 и резистор 5 протекает тоК;, равньйWhen a measured voltage Uj is supplied to the input bus through a field-effect transistor 1 and a resistor 5, the current ToK;

I,-()()2.bi, вызыва  на резисторе 5 падение напр жени  и. В приведенном выражении а и b - константы, св занные с пара метрами полевык транзисторов; GS, - проводимостью канала и - йапр - женйем отсечки полевого транзистора ,/2Uj(,), Пои этом включение полевого транзистора t таково, что знак квадратичной составл ющей тока -I положителенвI, - () () 2.bi, causing a voltage drop across and on the resistor 5. In the above expression, a and b are constants associated with the parameters of the field-dependent transistors; GS, - channel conductivity and - jan jen cut-off of the field-effect transistor, / 2Uj (,), Therefore, the inclusion of the field-effect transistor t is such that the sign of the quadratic component of the current -I is positive

В это же врем  через резистор 7 протекает токв равньйAt the same time, the current through the resistor 7 is equal

5five

I,()/R,.I, () / R ,.

Соответственно, ток 1, протекаю-, щий через полевой транзистор 2 и ре- зистор 5, вызванньй выходным напр жением той же пол рности, равенAccordingly, the current 1 flowing through the field-effect transistor 2 and the resistor 5 caused by the output voltage of the same polarity is equal to

(U6,,-U)a,-(Ug,,-U)ba.(U6 ,, - U) a, - (Ug ,, - U) ba.

При этом полевой транзистор 2 включен так, что квадратична  состав- 0 л юща  тока 1 имеет знак, противоположный квадратичной составл ющей тока I,. В свою очередь, ток Ig, протекающий через резистор 8, равенIn this case, the field-effect transistor 2 is turned on in such a way that the quadratic component of the 0 current of the current 1 has a sign opposite to the quadratic component of the current I ,. In turn, the current Ig flowing through the resistor 8 is equal to

(и-Убых)/Кк.(and-Ubykh) / Kk.

Таким образом, на неинвертирующем входе усилител  3 посто нного тока образуетс  напр жение за счет протекани  токов II и IJ через резистор 5, равное ()R а на его инвертирующем входе образуетс  такое же напр жение, но за счет протекани  токов 17 и Ig через резисторы 7 и 8, равное Thus, at the non-inverting input of the DC amplifier 3, a voltage is generated due to the flow of currents II and IJ through a resistor 5 equal to () R and the same voltage is formed at its inverting input, but due to the flow of currents 17 and Ig through the resistors 7 and 8, equal to

Эти напр жени  вычитаютс  одно из другого усилителем 3, а разность их усиливаетс  в К раз, где Kj - коэффициент передачи разомкнутого усилител  3. Благодар  наличию конденсато-,These voltages are subtracted from one another by amplifier 3, and their difference is amplified by K, where Kj is the gain of the open amplifier 3. Due to the presence of condensate,

ра 6 через ограничитель 4 пол рности на выходную шину преобразовател  поступает среднее значение усиленной разности напр жений, действующих на входах усилител  3, Ограничитель А пол рности необходим дл  предотвращени  самовозбуждени  преобразовател , так как знак квадратичной составл ющей тока 1 полевого транзистора 2 инвариантен к пол рности напр жени 6 through the limiter 4 polarities on the output bus of the converter enters the average value of the amplified voltage difference acting on the inputs of the amplifier 3. stress

00

5five

00

5five

Пщ, , и если линейна  и квадратична  составл ющие тока 1 одного знака, то образуетс  нежелательна  положительна  обратна  св зь. Таким образом , выходное напр жение преобразовател  описьгеаетс  выражениемIf,, and if the components of the current 1 of the same sign are linear and quadratic, an undesirable positive feedback is formed. Thus, the output voltage of the converter is described by the expression

и«ь.х C(ii+i,)R5-(7R7-isR8)-K3and "x. C (ii + i,) R5- (7R7-isR8) -K3

где черта означает усреднение.where the bar means averaging.

Подставим в последнее выражение уравнени  дл  токов I,I,I, Ig с учетом того, что параметры полевых транзисторов, выполненных на одной подпожке-, по одной технологии и рабо- такшщх в одинаковых услови х, иденгLet us substitute the equations for currents I, I, I, Ig into the last expression, taking into account the fact that the parameters of field-effect transistors, made on the same substrate, according to the same technology and operating under the same conditions, are equal to

, а, but

55 также, что , получим55 also that, we get

и;;;; (,+i уът сйГ-и|,х -2U (U,-U,,,).R.Kj,and;;;; (, + i ujt siG-i |, x -2U (U, -U ,,,). R.Kj,

откуда следует, чтоwhere does that

Так как коэффициент передачи Kj 5 разомкнуто1 о усилетел  3 имеет значение большее 10 , а G, - отношение тока насыщени  1, к напр жению отсечки Uj полевого транзистора: /Uje и Ом, т.е. RGp/Uj rl, S7D«0,10Since the transmission coefficient Kj 5 is open1 about amplifier 3 has a value greater than 10, and G, is the ratio of the saturation current 1 to the cut-off voltage Uj of the field-effect transistor: / Uje and Ohm, i.e. RGp / Uj rl, S7D "0.10

можно считать, что ,0 с погрешностью не более 0,001%. Тогда выходное напр жение преобразовател  рав«о U,we can assume that, 0 with an error of no more than 0.001%. Then the output voltage of the converter is rav

иand

СК5 CK5

Т.е. среднеквадра- 5Those. RMS 5

тическому значению U . входного напр жени  и.tical value of U. input voltage and.

Таким образом, если в прототипе дл  получени  той же точности преобра2о зовани  используетс  мостовое включение полевых транзисторов, обеспечивающее компенсацию линейных составл ющих протеканщих через них токов, то в предлагаемом преобразователе указан- 25 нал компенсаци  достигаетс  при вдвое меньшем числе полевых транзисторов, что позвол ет упростить преобразователь . При этом дополнительно исключаетс  необходимость подбора пар тран- п зисторов, упрощаетс  процесс настройки преобразовател .Thus, if in the prototype, bridging of field-effect transistors is used to obtain the same conversion accuracy, providing compensation for the linear components of the currents flowing through them, then the proposed converter has a compensation value that is achieved at half the number of field-effect transistors, which allows to simplify converter. This additionally eliminates the need to select pairs of transistors, simplifies the process of setting up the converter.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Линейный преобразователь средне- квадратического значени  напр жени , содержащий два квадратора, выполненные на полевых транзисторах, истоки которых соединены с затворами, сток первого полевого транзистора соединен с входной шиной-, исток второго соединен с выходной шиной и одновременно через ограничитель пол рности подключен к выходу усилител  посто нного тока, к неинвертирующему входу которого подключены исток первого полевого транзистора, стод второго полевого транзистора и первый вывод первого резисторд, второй вывод которого присоединен с общей шине , а выход усилител  посто нного тока через конденсатор соединен с его инвертирующим входом, о т л иг чающийс  тем, что, с целью упрощени  линейного преобразовател , дополнительно введены второй и третий резисторы, причем первьй вывод второго резистора присоединен к входной шине, его второй вывод подключен к инвертирующему входу усилител  посто нного тока и одновременно соединен с первым выводом третьего резис- тора, втор ой вывод которого подключен к выходной шине.The linear converter of the RMS voltage, containing two quadrs, made on field-effect transistors, the sources of which are connected to the gates, the drain of the first field-effect transistor is connected to the input bus-, the source of the second is connected to the output bus and simultaneously through the polarity limiter is connected to the output of the amplifier DC, to the non-inverting input of which the source of the first field-effect transistor, the port of the second field-effect transistor and the first terminal of the first resistor, the second terminal of which are connected It is connected to the common bus, and the output of the DC amplifier is connected via a capacitor to its inverting input, which is due to the fact that, in order to simplify the linear converter, the second and third resistors are additionally added, and the first output of the second resistor is connected to the input bus, its second output is connected to the inverting input of the DC amplifier and simultaneously connected to the first output of the third resistor, the second output of which is connected to the output bus.
SU864102177A 1986-05-13 1986-05-13 Linear converter of mean-square voltage value SU1430898A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864102177A SU1430898A1 (en) 1986-05-13 1986-05-13 Linear converter of mean-square voltage value

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864102177A SU1430898A1 (en) 1986-05-13 1986-05-13 Linear converter of mean-square voltage value

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1430898A1 true SU1430898A1 (en) 1988-10-15

Family

ID=21250770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864102177A SU1430898A1 (en) 1986-05-13 1986-05-13 Linear converter of mean-square voltage value

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1430898A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Blankenburg К., Shenner I, Das neve UVM-ein boeitbandiges Mucrovoltmeter mit Effektivwentgl- cichung. Neus von Rohde & Schwarr, 45 (1970), s. 11-Ц. Авторское свидетельство СССР № 945815, кл. G 01R19/02, 15.01.81. Авторское свидетельство СССР № 1275303, кл. G 01 R 19/02, 7.08.85. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4885477A (en) Differential amplifier and current sensing circuit including such an amplifier
KR830001935B1 (en) Voltage comparator
SU1430898A1 (en) Linear converter of mean-square voltage value
US3746893A (en) Field effect transistor impedance coupling network whose output voltage equals the input voltage
SU1160531A1 (en) Input device for digital oscilloscope
SU1173330A1 (en) Linear converter of the voltage actual value
SU1365347A1 (en) Voltage-to-current converter
SU1275303A1 (en) Linear transducer of voltage root-mean-square values
SU886207A1 (en) Regulating device
SU1397943A1 (en) Resistance multiplier
SU1262534A1 (en) Diode-resistive non-linear element without reference voltages
SU1138794A1 (en) Reference voltage source
US4710652A (en) Interference signal component compensation circuit
SU1104650A1 (en) Voltage follower
SU1383476A1 (en) Distributor
SU1378045A1 (en) Analog signal switching device
SU1019633A1 (en) Electronic switching device for analog signals
SU1246362A1 (en) Multichannel switching device
SU1467549A1 (en) D.c. voltage stabilizer
SU1406768A1 (en) Gate element
SU1078589A1 (en) Voltage follower
SU1335964A1 (en) Bipolar standard-signal controlled source
SU1354121A1 (en) Voltage comparison device
RU2060578C1 (en) Differential amplifier
SU1226344A1 (en) Adjustable electron load