SU1576870A1 - Converter of parameters of complex resistances to voltage - Google Patents

Converter of parameters of complex resistances to voltage Download PDF

Info

Publication number
SU1576870A1
SU1576870A1 SU874269573A SU4269573A SU1576870A1 SU 1576870 A1 SU1576870 A1 SU 1576870A1 SU 874269573 A SU874269573 A SU 874269573A SU 4269573 A SU4269573 A SU 4269573A SU 1576870 A1 SU1576870 A1 SU 1576870A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
amplifier
converter
impedance
input
tunable
Prior art date
Application number
SU874269573A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лидия Ильинична Жуган
Алексей Геннадиевич Конник
Вячеслав Георгиевич Плотников
Генрих Абрамович Штамбергер
Original Assignee
Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа
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 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа filed Critical Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа
Priority to SU874269573A priority Critical patent/SU1576870A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1576870A1 publication Critical patent/SU1576870A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и автоматике и может быть использовано при преобразовании, измерении и допусковом контроле параметров элементов сложных электрических цепей, а также при построении высокочастотных решающих усилителей. Цель изобретени  - повышение точности преобразовани  - достигаетс  путем создани  устойчивого усилител  с общей глубокой отрицательной обратной св зью и большим собственным коэффициентом усилени  в широком диапазоне частот. Устройство содержит усилитель 1 сопротивлени , перестраиваемый резонансный усилитель 2, образцовый резистор 3 и комплексное сопротивление 4 и представл ет собой многокаскадный перестраиваемый избирательный усилитель, охваченный общей отрицательной обратной св зью. Особенностью устройства  вл етс  отсутствие динамической погрешности. 2 ил.The invention relates to information-measuring technology and automation and can be used in the conversion, measurement and tolerance control parameters of the elements of complex electrical circuits, as well as in the construction of high-frequency crucial amplifiers. The purpose of the invention — improving the accuracy of the conversion — is achieved by creating a stable amplifier with an overall deep negative feedback and a large intrinsic gain in a wide frequency range. The device contains an impedance amplifier 1, a tunable resonant amplifier 2, an exemplary resistor 3 and an impedance 4 and is a multi-stage tunable selective amplifier covered by a common negative feedback. A feature of the device is the lack of dynamic error. 2 Il.

Description

сдsd

ч1P1

с with

00 100 1

ТT

ГR

Фиг.11

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и автоматике и может быть использовано при преобразовании, измерении и допуско- вом контроле параметров элементов сложных электрических цепей, а также при построении высокоточных решающих усилителей.The invention relates to information-measuring technology and automation and can be used in the conversion, measurement and tolerance control parameters of the elements of complex electrical circuits, as well as in the construction of high-precision decision amplifiers.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовател  комплексных сопротивлений в напр жение за счет создани  устойчивого усилител  с общей глубокой отрицательной обратной св зью и большим собственным коэффициентом усилени  в широком диапазоне частот. При этом достигаетс  повышение помехозащищенности устройства .The aim of the invention is to improve the accuracy of the impedance-to-voltage converter by creating a stable amplifier with an overall deep negative feedback and a large intrinsic gain in a wide frequency range. An increase in the noise immunity of the device is achieved.

На фиг.1 представлена структурна  схема преобразовател  параметров комплексных сопротивлений в напр жение; на фиг.2 - то же, вариант.Fig. 1 shows a block diagram of a converter of the parameters of complex resistance to voltage; figure 2 - the same option.

Преобразователь содержит усилитель 1 сопротивлени , перестраиваемый резонансный усилитель 2, образцовый резистор 3 и комплексное сопротивление 4, которое подключено к входу усилител  1 сопротивлени , выход которого соединен с входом перестраиваемого резонансного усилител  2. Образцовый резистор 3 включен в цепь общей отрицательной обратной св зи между входом усилител  1 сопротивлени  и выходом перестраиваемого резонансного усилител  2. Усилитель 1 сопротивлени  представл ет собой усилитель , у которого входной величиной  вл етс  ток, а выходной - напр жение , размер-ность его коэффициента передачи выражаетс  в омах. При этом усилитель обладает низкими входным и выходным сопротивлени ми. Например, он может быть выполнен на основе транзисторного каскада с общей базой или с помощью обычного операционного усилител  (фиг,2). В частности, преобразователь может содержать стандартные операционные усилители 5-7, резисторы 8-10, катушки 11 и 12 индуктивности и переменные конденсаторы 13 и 14. Перестраиваемый резонансный усилитель может быть собран на операционных усилител х 6 и 7 (включение неинвертирующее), в цепи отрицательных обратных св зей которых включены параллельные колебательные контуры на катушках 11 и 12 индуктивности и спаренных переменных конденсаторах 1 3The converter contains impedance amplifier 1, tunable resonant amplifier 2, exemplary resistor 3 and impedance 4, which is connected to the input of impedance amplifier 1, the output of which is connected to the input of tunable resonant amplifier 2. Exemplary resistor 3 is connected to the common negative feedback between the input impedance amplifier 1 and the output of a tunable resonant amplifier 2. Resistance amplifier 1 is an amplifier whose input value is k, and the output - voltage, size-ness its transmission factor is expressed in ohms. In this case, the amplifier has low input and output impedances. For example, it can be performed on the basis of a transistor stage with a common base or using a conventional operational amplifier (Fig. 2). In particular, the converter can contain standard operational amplifiers 5-7, resistors 8-10, inductor coils 11 and 12, and variable capacitors 13 and 14. A tunable resonant amplifier can be assembled on operational amplifiers 6 and 7 (including non-inverting) negative feedbacks of which include parallel oscillatory circuits on inductor coils 11 and 12 and paired variable capacitors 1 3

10ten

ИAND

768704768704

и 14. Усилитель сопротивлени  собран на операционном усилителе 5, низкое входное сопротивление которого обеспечиваетс  глубокой отрицательной об- J ратной св зью при помощи резистора 8.and 14. The impedance amplifier is assembled at the operational amplifier 5, the low input impedance of which is provided by deep negative feedback using a resistor 8.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

Регулировкой переменных конденсаторов 13 и 14, проградуированных в единицах частоты, резонансный усилитель 2 настраиваетс  на частоту входного сигнала. Входное напр жение поступает на преобразуемое комплексное сопротивление 4. При этом ток, протекающий через комплексное сопротивление 4, преобразуетс  /(с коэффициентом передачи, равным значению резистора 8J с помощью усилител  1 сопротивлени  в напр жение, которое очень сильно усиливаетс  резонансным усилителем 2. Цепь отрицательной обратной св зи (резистор 3) стабилизирует работу преобразовател  и обеспечивает высокую точность преобразовани  на данной частоте. Следовательно, выходное напр жение преобразовател  пропорционально значению комплексного сопротивлени  4.By adjusting the variable capacitors 13 and 14, calibrated in units of frequency, the resonant amplifier 2 is tuned to the frequency of the input signal. The input voltage is applied to the converted impedance 4. At the same time, the current flowing through the impedance 4 is converted / (with a transfer coefficient equal to the value of the 8J resistor using the resistance amplifier 1 to a voltage that is greatly amplified by the resonant amplifier 2. The circuit is negative feedback (resistor 3) stabilizes the operation of the converter and ensures high accuracy of the conversion at a given frequency. Consequently, the output voltage of the converter is proportional to impedance 4.

Реальный коэффициент передачи преобразовател  К имеет видThe real transfer coefficient of the converter K is

2020

2525

30thirty

5five

00

5five

КTO

где Uwhere u

.Lb-fil - 0.Lb-fil - 0

1one

вхin

ZjV+ Z«ZjV + Z "

RSK RRSK R

R.R.

ВЫYOU

exex

г„ и R8 - К выходное напр жение преобразовател  ;rn and R8 - K the output voltage of the converter;

входное напр жение преобразовател ;converter input voltage;

комплексное сопротивление исследуемого двухполюсника;the complex resistance of the studied two-terminal;

соответственно сопротив- лени  резисторов -3 и 8; собственный коэффициент усилител  2 на резонансной частоте.Resistances of resistors -3 and 8, respectively; own coefficient of amplifier 2 at the resonant frequency.

Поскольку идеальный коэффициент передачи преобразовател  имеет вид Kn R,/R4, то относительна  погрешность о коэффициента передачи равнаSince the ideal transfer coefficient of the converter is of the form Kn R, / R4, the relative error of the transfer coefficient is equal to

f- -100%.f- -100%.

(ABOUT

8-р8-p

Сравним статическую погрешность предлагаемого преобразовател  с такой же погрешностью серийно выпускаемого операционного усилител  (ОУ).Let's compare the static error of the proposed converter with the same error of the commercially available operational amplifier (OU).

5157687051576870

естно, что его погрешность статизIt is natural that his error

5 „у имеет5 „u has

видview

пP

бb

м ( н м в m (n m in

&&

1one

де Кde K

ИAND

.„ с." with

кto

к;to;

(2)(2)

D1D1

-oyf5 04 - собственный коэффициент-oyf5 04 - own coefficient

усилени  ОУ; |3 - коэффициент обратной св зи. читыва  выражени  (1) и (2), получимreinforcement op amp; | 3 is the feedback coefficient. reading expressions (1) and (2), we get

&e4aj ji-.L,. (3)& e4aj ji-.L ,. (3)

R8KtKR8KtK

Q(J Q (J

Дл  простоты введем следующие соотношени For simplicity, we introduce the following relations:

KZKZ

0,1Z0.1Z

чh

4four

- ког- kog

(4) (5) (6)(4) (5) (6)

В соотношении (5) множитель 0,1 означает , что усилитель 1 может  вл тьс  усилителем сопротивлени  только при наличии глубокой отрицательной обратной св зи в усилителе 5 (фиг.2) Выражение (6) справедливо только на резонансной частоте. Поскольку усилители 6 и 7 практически имеют бесконечно большое сопротивление в цепиIn relation (5), the factor of 0.1 means that amplifier 1 can be a resistance amplifier only with deep negative feedback in amplifier 5 (Fig. 2). Expression (6) is valid only at the resonant frequency. Since amplifiers 6 and 7 practically have infinitely large resistance in the circuit

обратной св зи, то их общий коэффиfeedback, their total coefficient

циент усилени  равен л   (4), (5) и (6) вthe gain is equal to l (4), (5) and (6) in

Ko«j- (3),Ko "j- (3),

Подстав- получимSubstitute

СWITH

.0 оч..0 pts

(7)(7)

Из выражени  7) следует, что статическа  погрешность предлагаемогоFrom the expression 7) it follows that the static error of the proposed

. м. m

. .

10ten

1515

2525

30thirty

3535

преобразовател  меньше погрешностиConverter less error

базового устройства в 0,fKbase device in 0, fK

°S° s

Напри-i20Napri-i20

мер, при использовании микросхемы ОУ (К544УД2 ) на частоте 10 кГц погрешность предлагаемого преобразовател  меньше погрешности базового объекта в 300 раз.For example, when using an OS chip (K544UD2) at a frequency of 10 kHz, the error of the proposed converter is 300 times less than the error of the base object.

Существенной особенностью предлагаемого преобразовател   вл етс  отсутствие динамической погрешности. Предлагаемый преобразователь сохран ет свою устойчивость, поскольку на резонансной частоте не выполн етс  условие баланса фаз, на других же частотах не выполн етс  условие баланса амплитуд.The essential feature of the proposed converter is the absence of dynamic error. The proposed converter retains its stability, since the phase balance condition is not fulfilled at the resonant frequency, while the amplitude balance condition is not fulfilled at other frequencies.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Преобразователь параметров комплексных сопротивлений в напр жение, содержащий перестраиваемый резонансный усилитель, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , в него введены усилитель сопротивлени  и образцовый резистор, причем комплексное сопротивление подключено к входу усилител  сопротивлени , выход которого соединен с входом перестраиваемого резонансного усилител , а образцовый резистор включен в цепь общей отрицательной обратной св зи между выходом перестраиваемого резонансного усилител  и входом усилител  сопротивлени .A converter of the impedance parameters to a voltage containing a tunable resonant amplifier, characterized in that, in order to increase the conversion accuracy, a resistance amplifier and an exemplary resistor are inserted in it, the complex resistance connected to the input of the resistance amplifier, the output of which is connected to the input of a tunable a resonant amplifier, and an exemplary resistor is connected to the common negative feedback circuit between the tunable resonant amplifier output and the input ohm impedance of the amplifier. Составитель В.Бобров Редактор И.Горна  Техред М.ДидыкCompiled by V. Bobrov Editor I. Gorn Tehred M. Didyk Заказ 1845Order 1845 Тираж 558Circulation 558 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ C(JCP 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology (CST) C (JCP 113035, Moscow, Zh-35, 4/5 Raushsk Nab. Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, st. Gagarin, 101 Фаг. 2Phage. 2 Корректор Э.ЛончаковаProofreader E. Lonchakova ПодписноеSubscription
SU874269573A 1987-06-29 1987-06-29 Converter of parameters of complex resistances to voltage SU1576870A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874269573A SU1576870A1 (en) 1987-06-29 1987-06-29 Converter of parameters of complex resistances to voltage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874269573A SU1576870A1 (en) 1987-06-29 1987-06-29 Converter of parameters of complex resistances to voltage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1576870A1 true SU1576870A1 (en) 1990-07-07

Family

ID=21313792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874269573A SU1576870A1 (en) 1987-06-29 1987-06-29 Converter of parameters of complex resistances to voltage

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1576870A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Хорвиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. - М.: Мир, 1983, т. 2, с. 291, рис. 13.20. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4855685A (en) Precision switchable gain circuit
JPS58146116A (en) Electronic gain controller
Smith et al. Realization of the Chua family of new nonlinear network elements using the current conveyor
Senani Novel mixed-mode universal biquad configuration
SU1576870A1 (en) Converter of parameters of complex resistances to voltage
GB2615138A (en) A single-ended to differential converter
US4634996A (en) Operational amplifier
JPS5884519A (en) Full passage circuit
US4968949A (en) Ohmically isolating input circuit
JPH01196910A (en) Integrated active low-pass primary filter
SU1343547A1 (en) Active resistance-capacitance-phase circuit
US4151493A (en) Negative impedance converters
PANDEY ANALOG CIRCUITS IMPLEMENTATION EMPLOYING VDTA
EP0280516B1 (en) Differential amplifier circuit
JPH0338709Y2 (en)
SU1385153A1 (en) Broad-band current transducer with galvanic separation of circuits
RU2293436C1 (en) Active rc-filter
RU1807555C (en) Band-pass piezoelectric filter
SU813689A1 (en) Inductive two-terminal network
SU981897A1 (en) Inductive voltage divider
SU803103A1 (en) Active phase circuit
SU1443124A1 (en) Amplitude detector
SU1689872A1 (en) Mismatch sensor
RUPPA IMPLEMENTATION OF ANALOG SIGNAL PROCESSING CIRCUITS USING EXCCII
JPH0456948B2 (en)