SU1524147A1 - Преобразователь переменного напр жени в посто нное - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  точного преобразовани  переменного напр жени  в посто нное и вычислени  модул  входного сигнала. Цель изобретени  - повышение точности. В преобразователе дл  целей детектировани  знакопеременных сигналов использованы транзисторы 7 и 8 в трансдиодном включении, при котором коллектор подключен к суммирующей точке операционного усилител  4, база соединена с шиной нулевого потенциала, а эмиттер через токоограничительный резистор 6 соединен с выходом операционного усилител  4. Используетс  особенность транзистора в трансдиодном включении, заключающа с  в практически полном отсутствии тока коллектора при обратном смещении эмиттерного перехода. При этом операционный усилитель 4 находитс  в линейном режиме за счет отрицательной обратной св зи, обеспеченной вторым транзистором противоположного типа проводимости. Вследствие близости к нулю напр жени  на входе усилител  4 (виртуальной земли) практически отсутствует напр жение на коллекторном переходе транзистора, что исключает протекание собственных токов этого перехода. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измери- : тельной технике и предназначено дл  точного преобразовани  переменного напр жени  в посто нное и вычислени  модул  входного сигнала.

Цель изобретени  - повышение точности .

На чертеже приведена схема преобразовател ,,

Первые выводы первого 1 и второго 2 масштабных резисторов соединены и  вл ютс  входом 3 преобразовател , а их вторые вьшоды подключены к инвертирующим входам соответственно первого 4 и второго 5 операционных усилителей. Выход первого операционного усилител  4 через токоограничи- тельный резистор 6 соединен с эмиттерами первого 7, второго 8 и третьего 9 транзисторов, базы которых подключены к шине 10 нулевого потенциала . Коллекторы первого 7 и второго 8 транзисторов подключены к инвертирующему входу первого операционного усилител  4. Коллектор третьего транзистора 9 и первые вьгооды второго 2 и третьего 11 масштабных резисторов, соединены с инвертирующим входом второго операционного усилител  5, выход которого соединен с вторым выводом третьего масштабного резистора 11 и  вл етс  выходом 12 преобразовател .

Преобразователь работает следующим образом.

Первый 7 и третий 9 транзисторы одного типа проводимости, например п-р-п, как это показано на чертеже, и идентичные по параметрам. Второй транзистор 8 имеет противоположный тип проводимости. При отрицательной пол рности напр жени  на входе 3 преобразовател  обратна  св зь первого усилител  замыкаетс  через токоогра- ничительный резистор 6 и второй транзистор 8„ При этом первый 7 и третий 9 транзисторы заперты и не оказывают вли ни  на выходное напр жение преобразовател  противоположное по знаку входному и пропорциональное отношению величин третьего 11 и второго 2 масштабных резисторов. При положительной пол рности напр жени  на входе 3 обратна  св зь первого операционного усилител  4 замыкаетс  через токоограничительный резистор 6 и первый транзистор 7, В силу идентичности параметров и режимов работы первого 7 и третьего 9 транзисто

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ров их коллекторные токи равны. Напр жение на выходе 12 преобразовател  определ етс  суммой противоположных по направлению токов второго масштабного резистора 2 и тока коллектора третьего транзистора 9, совпадает по знаку с напр жением на входе 3 и также пропорционально отношению второго 2 и третьего 11 масштабных резисторов, дл  чего величина первого масштабного резистора 1 устанавливаетс  вдвое меньшей, чем у второго масштабного резистора 2, Таким образом, напр жение на выходе 12 преобразовател  пропорционально модулю входного напр жени  о

Обратные токи запертых змиттерных переходов практически не вли ют на результат преобразовани „ Действительно , при отрицательном напр жении на входе 3, когда первый 7 и второй 8 транзисторы заперты, их коллекторные токи практически отсутствуют, так как напр жени  на коллекторных переходах определ ютс  потенциалами инвертирующих входов первого 4 и второго 5 операционных усилителей и близки к нулю, а обратные токи запертых эмиттерных переходов имеют во-первых малую величину и низкого обратного напр жени  (0,5-0,7 В), во-вторых, поскольку носители зар да, создающие этот ток,  вл ютс  в базах транзисторов основными , то они не собираютс  коллекторами , а рекомбинируют в базах и стекают по независимой от коллектора цепи на шину 10 нулевого потенциала. Аналогично, при положительной пол рности входного напр жени  коллекторный ток наход щегос  в таких же услови х второго транзистора 8 равен нулю и не вли ет на результат преобразовани . Величина общей дл  обеих пол рностей входного сигнала ошибки на выходе преобразовател , обусловленной напр жени ми смещени  первого 4 и второго 5 операционных усилителей

UUo е, (1+К),

где К - коэффициент преобразовани , определ емый отношением масштабных резисторов„ Напр жение ошибки несимметрии по

пол рност м входного сигнала

лиц 2Ке,

Дл  обеспечени  идентичности параметров первого 7 и третьего 9 траизисторов могут быть использованы интегральные транзисторные сборки. Напр жение смещени  (разность напр жений на эмиттерном переходе) используемых интегральных транзисторных пар отражаетс  на симметрии преобразовани  по пол рност м входного сигнала, но легко компенсируетс  подстройкой, например, первого масштабного резисто ра 1, Несимметри  выходного напр жени дл  разных пол рностей входного сигнала , вызванна  изменением температуры интег ральной пары транзисторов, не превысит в этом случае 0,01%/ С. Токоограничительный резистор 6 служит дл  обеспечени  устойчивости контура обратной св зи первого операционного усилител  4, имеющий активный характер

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь переменного напр жени  в посто нное, содержащий первый и второй операционные усилители, входы которых соответственно через первы и второй масштабные резисторы соединены с входом преобразовател , токоог- раничительный резистор, первый и второй выпр мительные элементы и третий масштабный резистор, первый и второй вьгооды которого соединены соответственно с входом и рыходом второго операционного усилител , выход которого  вл етс  выходом преобразовател , о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  точности, первый и второй выпр мительные элементы выполнены в виде транзисторов, введен третий транзистор, причем коллекторы первого и второго транзисторов соединены с входом первого операционного усилител , выход которого через токоогра- ничительный резистор соединен с эмиттерами первого, второго и третьего транзисторов, базы которых подключены к шине нулевого потенциала, а коллектор третьего транзистора соединен с входом второго операцнонного усилител .