SU1524006A1 - Линейный преобразователь действующего значени переменного напр жени - Google Patents
Линейный преобразователь действующего значени переменного напр жени Download PDFInfo
- Publication number
- SU1524006A1 SU1524006A1 SU874294584A SU4294584A SU1524006A1 SU 1524006 A1 SU1524006 A1 SU 1524006A1 SU 874294584 A SU874294584 A SU 874294584A SU 4294584 A SU4294584 A SU 4294584A SU 1524006 A1 SU1524006 A1 SU 1524006A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- field
- effect transistor
- output
- input
- converter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электроизмерительной технике. Преобразователь содержит усилители 1 и 11 разбаланса, инвертирующие усилители 5 и 14, полевые транзисторы 3, 4 и 12, фильтры 2 и 9 нижних частот, резисторы 6 и 8 и источник 13 опорного напр жени . Введение в преобразователь полевого транзистора 15 и инвертирующего усилител 16 с соответствующими функциональными св з ми обеспечивает компенсацию погрешностей, обусловленных вли нием посто нной составл ющей проводимости канала полевого транзистора 4, а также зависимостью проводимости каналов полевых транзисторов 3, 4, 12 и 15 от напр жений на их стоках, что расшир ет динамический диапазон преобразовател и повышает точность преобразовани . Преимуществом преоразовател вл етс возможность преобразовани сигналов, имеющих посто нную составл ющую, а также сигналов с большим значением коэффициента амплитуды. 1 ил.
Description
О5
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано в аналоговых и цифровых вольтметрах переменного напр жени , а также в информационно-измерительных системах.
Цель изобретени - расширение динамического диапазона и повышение точности преобразовани .
На чертеже изображена электрическа схема линейного преобразовател действующего значени напр жени .
Линейный преобразователь действующего значени переменного напр жени содержит усилитель 1 , разбаланса, выход которого соединен с входом фильтра 2 нижних частот и с затворами полевых транзисторов 3 и 4, истоки которых подключены соответственно к входу усилител 1 разбаланса и входу инвертирующего усилител 5, резистор 6, один вывод которого соединен со стоком полевого транзистора 4 и с входной Шиной 7 преобразовател , а другой подключен к истоку полевого транзистора 3, резистор 8, один вывод которого присоединен к входу инвертирующего усилител 5, а другой соединен с его выходом и вхп - дом фильтра 9 нижних частот, к выходу которого подключен сток полевого транзистора 3, соедине}шый с выходной ишной 10 преобразовател , усилитель П разбаланса, выход которого подключен к затвору полевого транзистора 12, а ei o первьй и второй входы соединены соответственно с выходом фильтра 2 нижнIiX частот и выходом источника 13 опорного напр жени .
Преобразователь также содержит инвертирующий усилитель 14, полевой тргнзистор 15 и инвертирующиз1 усилитель 16. Сток полевого транзистора 15 соединен со стоком полевого транзистора 4, затвор - с выходом фильтра 2 нижних частот, а исток через инвертирующий усилитель 16 св зан с истоком полевого транзистора 4, Вход инвертирующего усилител 14 соединен с истоком полевого транзистора 12, а его выход подключен к истоку полевого транзистора 3, к стоку которого при соединен сток полевого транзистора 12
Преобразователь работает следующим образом.
На вход усилител 1 разбаланса через сопротивление канала полевого транзистора 3 и параллельно соедине.н0
5
0
ное с ним сопротивление канала полевого транзистора 12 и инвертирующий усилитель 14 с выхода фильтра 9 нижних частот поступает выходное напр жение преобразовател . На этот же вход усилител 1 разбаланса через резистор 6 подаетс входное напр жение Ug(t). Выходное напр жение усилител 1 разбаланса вызывает модул цию сопротивлени канала полевого транзистора 3 и одновременно измен ет сопротивление канала полевого транзистора 4,
Св зь величины модул ции сопротивлени канала полевого транзистора 3 с величинами входного напр жени Ugj(t) и выходного напр жени U g, преобразоватрл определ етс уравнением:
5
0
5
0
UBx(t) G - и.
G,,+
и,
где
и G
G.
2
ВИ« 2 - ВИх 3 - О ,
(1)
- проводимость каналов полевых транзисторов 3 и 12 соответственно ;
- проводимость резистора 6.
При этом цепь, образованна усилител ми 1 и 11 разбаланса, полевым транзистором 12, фильтром 2 нижних частот и источником 13 опорного напр жени , обеспечивает слежение за дрейфом нулевого уровн усилител 1 разбаланса. Эта дбпь, кроме того, обеспечивает установку начального значени сопротивлени канала полевого транзистора 12.
Из уравнени (l) следует, что
r,j G , G
Uex(.t)
и;ь«х
(2)
5
0
Ток стока полевого транзистора в режиме управл емой проводимости описываетс следук цим уравнением:
3/2 /,, . ,, 311
- -нт
Uc2 3
V,-(V,
и
1/2 3с
.
(3)
где RO - сопротивление канала полевого транзистора при U с
О, и
0;
и с - напр жение сток-исток; Из - напр жение затвор-исток; Ujp- напр жение отсечки.
Рйзлага это выражение в р д и ог раничива сь величинами второй степени малости дл проводимости G канала полевого транзистора, получают вьфажение:
G G.
-R;/ -4- ;)
с„(1 где
0 - проводимость канала полевого транзистора при
Uc .
Первые два слагаемых в скобках не завис т от напр жени на стоке поле вого транзистора, и поэтому уравнение (4) дл полевого транзистора 3 можно записать в ввде:
G G.d-c/- - /iUj где о yUj/Ujo ,
/5 l/2-.Vu j-U
Jo
Так как на вход инвертирующего усилител 5 через канал полевого транзистора 4 и через последовательно соединенные канал полевого транзистора I5 и инвертирующий усилитель 16 поступает входное напр жение Uj (t), то на выходе усилител 5 имеет место напр жение 1), величина которого определ етс из следующего уравнени :
и.
Ugjt)
CG,- G,,J
. G,/l -, -,U,,)- 8
-G,5( -,,r Uc,)J,
де G,G|
и G
fj
Uc4 и и,„
-проводимость канала полевого тран- зистора 4, резистора 8 и канала полевого транзистора
15 соответственно;
-напр жение сток- исток- полевых тран
зисторов 4 и 15 соответственно; Проводимость канала пиленого транзистора 4 при напр жени х сток-исток и затвор-исток,
15
20
10
1/5 и и
равных и
зч 0;
сч
О и
5
15
И
Коэффициенты о d дл полевых транзисторов, 4 и 15 соответственно. Параметры полевых транзисторов 3, 4,12 и 15 выбирают идентичными, поэтому Gj G, G ,20 f fi-o О, /j « 4 fl( |5 e, fi И /3., /34 /3,2. /3,j /0 модул ции каналов полевых транзисторов 12 и 15 отсутствует , т.е.
,.
s
0, так как нап
25
р жение на их затворы поступает через фильтр 2 нижних частот. С учетом этого напр жение U на выходе усилител 5 равно:
(t)
„ UB.(t) г, Ue,(t}
и,( .
+ ( U,+ и,„ - Ue,,). (7)
Напр жение на стоках полевых транзисторов 3 и 12, 4 и 15 попарно равны, поэтому они компенсируютс . После усреднени напр жени Uj фильтром 9 нижних частот на выходе преобразовател будет напр жение, равное
40
45
U.UX- к -L U(t).dt , (9)
50
55
т.е. вьгходное напр жение преобразовател пропорционально действующему значению входного напр жени .
При этом дополнительно введенные полевой транзистор 15 и инвертирующий усилитель 16, обеспечивающий изменение фазы компенсирующего сигнала формируемого с помощью полевого транзистора 15, и его подачу на вход усилител 5 осуществл ют компенсацию погрешности, вызванной вли нием посто нной составл ющей про
водимости канала полевого транзистора А , а также компенсацию погрешности , обусловленной зависимостью проводимости канала полевого транзистора А от напр жени на его стоке. Одновременно с этим изменение последовательности включени инвертирующего усилител 1А и полевого транзистора 12 обеспечивает синфазную подачу на стоки полевых транзисторов 3 и 12. напр жени с выхода фильтра 9 низших частот и позвол ет осуществить компенсацию погрешности, обусловленной зависимостью проводимости каналов полевых транзисторов 3 и 12 от напр жени на их стоках. За счет этого в выходном напр жении усилител 5 отсутствуют составл ющие, которые обуславливают по вление погрешностей св занных а зависимостью проводимости каналов полевых транзисторов от напр жений на их стоках, а также с вли нием посто нной составл ющей проводимости канала полевого транзистора А, что расшир ет динамический диапазон и повышает точность преобразовани предлагаемого преобразовател по сравнению с известным преобразователем . Кроме того, за счет отсутстви на выходе усилител 5 переменной составл ющей основной Частоты входного напр жени Uj (t) значительно облегчаютс требовани к фильтру 9 низших частот, который можно рассчитывать на подавление напр жени второй гармоники, к тому же значительно меньшей амплитуды. Благодар тому, что на вход фильтра 9 низших частот поступает сигнал без указанных дополнительных составл ющих, предлагаемый преобразователь может быть также использован дл преобразовани входных сигналов, имеющих посто нную
составл ющую. В то же врем больший
по сравнению с известным преобразователем динамический диапазон, обусловленный независимостью проводимости каналов полевых транзисторов от напр жени на их стоках, обеспечивает возможность преобразовани сигналов, имевших большой коэффициент К амплитуды .
0
5
п 5
3
0
5
0
0
Claims (1)
- Формула изобретениЛинейный преобразователь действующего значени переменного напр жени , содержащий первый усилитель разбаланса , выход которого соединен с входом первого фильтра нижних частот и объединенными затворами первого и второго полевых транзисторов, истоки которых подключены к входу первого усилител разбаланса и к входу первого инвертирующего усилител соответственно, первый резистор, первый вьшод которого соединен со стоком второго полевого транзистора и с входной шиной преобразовател , а второй вывод подключен к истоку первого полевого транзистора , второй резистор, первый вывод которого соединен с входом первого инвертирующего усилител , а второй вывод подключен к его выходу и входу второго фильтра нижних частот, выход которого соединен со стоком первого полевого транзистора и выходной шиной преобразовател , второй усилитель разбаланса, первый вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот, второй вход присоединен к выходу источника опорного напр жени , а выход подключен к затвору третьего полевого транзистора , и второй инвертирующий усилитель, отличающийс тем, что, с целью расширени динамического диапазона и повьш1ени точности преобразовани , в него дополнительно введены четвертый полевой транзистор и третий инвертирующий усилитель, причем сток четвертого полевого транзистора соединен со стоком второго полевого транзистора, затвор присоединен к выходу первого фильтра нижних частот , а исток подключен к входу третьего инвертирующего усилител , выход которого соединен с истоком второго полевого транзистора, сток третьего полевого транзистора подключен к стоку первого полевого транзистора, а исток соединен с входом второго инвертирующего усилител , выход которого подключен к истоку третьего полевого транзистора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874294584A SU1524006A1 (ru) | 1987-08-10 | 1987-08-10 | Линейный преобразователь действующего значени переменного напр жени |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874294584A SU1524006A1 (ru) | 1987-08-10 | 1987-08-10 | Линейный преобразователь действующего значени переменного напр жени |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1524006A1 true SU1524006A1 (ru) | 1989-11-23 |
Family
ID=21323376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874294584A SU1524006A1 (ru) | 1987-08-10 | 1987-08-10 | Линейный преобразователь действующего значени переменного напр жени |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1524006A1 (ru) |
-
1987
- 1987-08-10 SU SU874294584A patent/SU1524006A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 741167, кл. G 01 R 19/02, 30.03.78. Авторское свидетельство СССР . № 1064217,кл. G 01 R 13/02, 07.05.87. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4806846A (en) | High accuracy direct reading capacitance-to-voltage converter | |
KR960012801B1 (ko) | 2개의 샘플 홀드 회로를 사용한 리플 제거 위상 검출기 | |
US4071777A (en) | Four-quadrant multiplier | |
US4733171A (en) | Differential switched-capacitor dual slope watthour meter circuit | |
US4716398A (en) | Linearity control circuit for digital to analog converter | |
SU1524006A1 (ru) | Линейный преобразователь действующего значени переменного напр жени | |
JPH0161263B2 (ru) | ||
KR890005975A (ko) | 푸시풀증폭기 출력단에서 폐로전류를 자동으로 조절하는 회로 | |
SU1173330A1 (ru) | Линейный преобразователь действующего значени напр жени | |
SU1636782A1 (ru) | Компенсационный способ измерени амплитуды переменного напр жени | |
SU1524007A1 (ru) | Линейный преобразователь действующего значени переменного напр жени | |
SU1280401A1 (ru) | Аналоговое множительное устройство | |
RU2066880C1 (ru) | Функциональный преобразователь постоянного тока, реализующий квадратичную зависимость | |
SU1501252A1 (ru) | Квадратичный детектор | |
SU1205044A1 (ru) | Измерительный преобразователь активной мощности | |
SU945815A1 (ru) | Линейный преобразователь среднеквадратических значений переменного напр жени | |
SU1661658A1 (ru) | Измерительный преобразователь активной мощности | |
SU1164618A1 (ru) | Линейный преобразователь действующего значения переменного напряжения | |
SU1485279A1 (ru) | Квадратичный преобразователь | |
SU1741255A1 (ru) | Операционный усилитель | |
SU1649573A1 (ru) | Функциональный преобразователь | |
SU529463A1 (ru) | Косинусный функциональный преобразователь | |
SU945871A1 (ru) | Аналоговый умножитель | |
SU1580266A1 (ru) | Широкополосный преобразователь среднеквадратичного значени переменного напр жени в посто нное напр жение | |
SU1126943A1 (ru) | Компаратор на МДП-транзисторах |