SU1647428A1 - Linear ac root-mean-square voltage converter - Google Patents
Linear ac root-mean-square voltage converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1647428A1 SU1647428A1 SU894637073A SU4637073A SU1647428A1 SU 1647428 A1 SU1647428 A1 SU 1647428A1 SU 894637073 A SU894637073 A SU 894637073A SU 4637073 A SU4637073 A SU 4637073A SU 1647428 A1 SU1647428 A1 SU 1647428A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- resistor
- amplifier
- field
- Prior art date
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении аналоговых и цифровых вольтметров переменного напр жени . Цель изобретени - повышение точности преобразовани при малых входных сигналах , имеющих посто нную составл ющую. Устройство содержит усилитель 1 разбаланса , полевые транзисторы 2 и 3, фильтр 7 низких частот, инвертирующие усилители 9, 10 и 12. Введение двухполупериодного выпр мител 14, переключающего элемента 15 и генератора 18 импульсов обеспечивает исключение аддитивных погрешностей, обусловленных посто нной составл ющей во входном напр жении и напр жени ми смещени и входными токами активных элементов схемы, при этом аддитивные погрешности введенных блоков не вли ют на точность устройства . 1 ил. (Л СThe invention relates to electrical measuring technology and can be used in the construction of analog and digital voltmeters of alternating voltage. The purpose of the invention is to improve the accuracy of conversion with small DC input signals. The device contains an unbalance amplifier 1, field-effect transistors 2 and 3, a low-pass filter 7, inverting amplifiers 9, 10 and 12. Introducing the full-wave rectifier 14, the switching element 15 and the pulse generator 18 ensures the elimination of additive errors due to the constant component voltage and bias voltages and input currents of the active elements of the circuit, while the additive errors of the inserted blocks do not affect the accuracy of the device. 1 il. (Ls
Description
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении аналоговых и цифровых вольтметров переменного напр жени .The invention relates to electrical measuring technology and can be used in the construction of analog and digital voltmeters of alternating voltage.
Цель изобретени - повышение точности преобразовани при малых входных сигналах , имеющих посто нную составл ющую.The purpose of the invention is to improve the accuracy of conversion with small DC input signals.
На чертеже приведена принципиальна схема предлагаемого преобразовател .The drawing shows a schematic diagram of the proposed Converter.
Линейный преобразователь содержит усилитель 1 разбаланса, первый 2 и второй 3 полевые транзисторы, затворы которых объединены друг с другом, а сток транзистора 3 соединен с входной клеммой 4 устройства, первый 5 и второй 6 резисторы,The linear converter contains unbalance amplifier 1, the first 2 and second 3 field-effect transistors, the gates of which are connected to each other, and the drain of the transistor 3 is connected to the input terminal 4 of the device, the first 5 and second 6 resistors,
первые выводы которых объединены и подключены к истоку транзистора 2, второй вы- вод резистора 5 соединен со стоком транзистора 3, фильтр 7 низких частот, выход которого соединен с выходной клеммой 8 устройства, стоком транзистора 2 и через первый инвертирующий усилитель 9 с вторым выводом резистора 6, второй инвертирующий усилитель 10 и третий резистор 11, включенные параллельно между истоком транзистора 3 и входом фильтра 7, третий инвертирующий усилитель 12, вход которого подключен к стоку транзистора 3, а выход через четвертый резистор 13-к истоку транзистора 3. Преобразователь содержит также двухполупериодный выпр митель 14,The first terminals of which are connected and connected to the source of transistor 2, the second terminal of resistor 5 is connected to the drain of transistor 3, the low-pass filter 7, the output of which is connected to the output terminal 8 of the device, the drain of transistor 2 and through the first inverting amplifier 9 6, the second inverting amplifier 10 and the third resistor 11 connected in parallel between the source of the transistor 3 and the input of the filter 7, the third inverting amplifier 12, the input of which is connected to the drain of the transistor 3, and the output through the fourth resistor 13-k and 3. The transistor current converter also comprises a full-wave rectifier 14,
оabout
NN
-ч|-h |
ь N3n3
соwith
переключающий элемент 15. п тый 16 и шестой 17 резисторы, генератор 18 импульсов. Информационный вход, вход управлени , первый и второй выходы переключающего элемента 15 подключены соответственно к истоку транзистора 2, выходу генератора 18, инвертирующему и неинвертирующему входам усилител 1. Первые выводы резисторов 16 и 17 соединены с общей шиной 19 устройства, а вторые выводы - с инвертирующим и неинвертирующмм входами усилител 1 соответственно. Выпр митель 14 включен между выходом усилител 1 и объединенными затворами транзисторов 2 и 3.switching element 15. Fifth 16 and sixth 17 resistors; 18 pulse generator. The information input, the control input, the first and second outputs of the switching element 15 are connected respectively to the source of the transistor 2, the output of the generator 18, the inverting and non-inverting inputs of the amplifier 1. The first terminals of the resistors 16 and 17 are connected to the common bus 19 of the device, and the second terminals - to the inverting and the non-inverting inputs of amplifier 1, respectively. The rectifier 14 is connected between the output of the amplifier 1 and the combined gates of transistors 2 and 3.
Линейный преобразователь работает следующим образом.Linear Converter works as follows.
Цикл работы устройства состоит из двух тактов, равных между собой по длительности . В одном из тактов переключающий элемент 15 подключает к инвертирующему входу усилител 1 разбаланса исток транзистора 2 и первые выводы резисторов 5 и 6. Тогда на инвертирующий вход усилител 1 поступает входное напр жение UBx (t). На этот. усилител 1 через резистор 6 подаетс посто нное напр жение 11Вых с выхода фильтра 7 низких частот. Выходное напр жение усилител 1 через выпр митель 14 вызывает молуд цию проводимости канала транзистора 2, Одновременно измен етс проводимость канала транзистора 3. В данном такте работы преобразовател выпр митель 14 вл етс простым повторителем выходного напр жени усилител 1 разбаланса. Св зь величины модул ции проводимости канала транзистора 2 с величинами поступающих входного UBx(t) и напр жени ивых фильтра 7 низких частот можно определить из уравнени The cycle of the device consists of two cycles, equal to each other in duration. In one of the cycles, the switching element 15 connects to the inverting input of the unbalance amplifier 1 the source of transistor 2 and the first terminals of resistors 5 and 6. Then the inverting input of the amplifier 1 receives the input voltage UBx (t). On that. amplifier 1 through a resistor 6 is supplied with a constant voltage 11Vyh from the output of the filter 7 low frequencies. The output voltage of the amplifier 1 through the rectifier 14 causes the conduction channel of transistor 2 to change. The conductivity of the channel of the transistor 3 changes simultaneously. In this converter operation cycle, the rectifier 14 is a simple repeater of the output voltage of the unbalance amplifier 1. The relationship between the magnitudes of the conduction channel modulation of the transistor 2 and the values of the incoming input UBx (t) and voltage of the low-pass filter 7 can be determined from the equation
UBX(t} - UCM} Gs + ( Uab,x-UcM)-G2 - ( ивь.х+ + иСм)-Сб О, UBX (t} - UCM} Gs + (Uab, x-UcM) -G2 - (iv.x + + iSm) -Sb O,
где UCM - напр жение смещени на инверти- рукуцзм входе усилител 1, обусловленное температурным и временным дрейфом нулевого уровн ;where UCM is the bias voltage at the invertibility of the input of amplifier 1, due to the temperature and time drift of the zero level;
Gs и Сб - проводимости резисторов 5 и 6;Gs and Sat - conductivities of resistors 5 and 6;
Ga - проводимость канала транзистора 2.Ga - conduction channel of the transistor 2.
ОткудаFrom where
го - ивых + UCM . UBX (t)-UCM . Ggo - wih + ucm. UBX (t) -UCM. G
G2nГГ- G6 -i i-trn 5 G2nGG- G6 -i i-trn 5
ивых UCMUBUX UCMWillow UCMUBUX UCM
Выходное напр жение усилител 10 U11o -U8Wx(t)(G3-Gi3)/Gii , где G3,Gn,Gi3 - проводимости канала тран- зистра 3 и резисторов 11 и 13 . Если проводимости каналов транзисторов 2 и 3, размещенных на одном кристалле, одинаковы и проводимости резисторов 6 и 13 равны по величине, т.е. , тоThe output voltage of the amplifier is 10 U11o -U8Wx (t) (G3-Gi3) / Gii, where G3, Gn, Gi3 are the conductances of the transistor 3 channel and resistors 11 and 13. If the conductivities of the channels of transistors 2 and 3 placed on the same chip are the same, and the conductivities of resistors 6 and 13 are equal in magnitude, i.e. then
,.1 и ю -.1 and y -
«Ш "W
Gn (иВых -иСмУGn (and OUTPUT
X /{ Uex (t) - UCM Gs -2 UCM Go IX / {Uex (t) - UCM Gs -2 UCM Go I
Во втором такте переключающий элемент 15 подключает выводы резисторов 5 и 6, исток транзистора 2 к неинвертирующему входу усилител 1 разбаланса. При этом измен етс знак напр жени UCM, приложенного к истоку транзистора 2, и одновременно измен етс пол рность его выходного напр жени . Двухполупериод- ный выпр митель 14 в этом такте осуществл ет инверсию выходного напр жени усилител 1, обеспечива этим сохранение знака обратной св зи в цепи отрицательной обратной св зи усилител 1.In the second cycle, the switching element 15 connects the terminals of the resistors 5 and 6, the source of the transistor 2 to the non-inverting input of the unbalance amplifier 1. This changes the sign of the voltage of the UCM applied to the source of the transistor 2, and at the same time the polarity of its output voltage changes. The full-wave rectifier 14 in this cycle inverts the output voltage of amplifier 1, thereby ensuring that the feedback sign is preserved in the negative feedback circuit of amplifier 1.
Тогда по аналогии с предыдущим тактом с учетом того, что напр жение смещени усилител 1 имеет противоположный знакThen, by analogy with the previous clock, given that the bias voltage of amplifier 1 has the opposite sign
1111 -UBX(O1111 -UBX (O
U10 Gn (ивых + UCM)U10 Gn (willow + UCM)
X I UBX (t) + UCM G5 - 2 UCM Go IX I UBX (t) + UCM G5 - 2 UCM Go I
Среднее значение выходного напр жени усилител 10 за цикл работы преобразовател The average value of the output voltage of the amplifier 10 per cycle of the converter
UioCp 0.5(U110 + uVo). После постановки в эту формулу значений и ю и U Vo . разложени в р д Тейлора, сокращени бесконечно-малых величин получимUioCp 0.5 (U110 + uVo). After stating the values of u and U Vo in this formula. decomposition in Taylor series, reducing infinitely small quantities, we get
UlOco Uloco
USx(t) . GSUSx (t). GS
ср Uewx Gn После усреднени напр жени Uio фильтром 7 низких частот за период сигнала Т: Wed Uewx Gn After averaging the voltage of the Uio filter 7 low frequencies over the period of the signal T:
UU
выхout
-У1 -1
45 Обозначив К V Gs/Gn . получим45 Designating K V Gs / Gn. will get
ивых ulx(t)dtWillow ulx (t) dt
Таким образром, выходное напр жение устройства пропорционально среднеквад- ратическому значению входного переменного напр жени .Thus, the output voltage of the device is proportional to the rms value of the input alternating voltage.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894637073A SU1647428A1 (en) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | Linear ac root-mean-square voltage converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894637073A SU1647428A1 (en) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | Linear ac root-mean-square voltage converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1647428A1 true SU1647428A1 (en) | 1991-05-07 |
Family
ID=21422631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894637073A SU1647428A1 (en) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | Linear ac root-mean-square voltage converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1647428A1 (en) |
-
1989
- 1989-01-12 SU SU894637073A patent/SU1647428A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 741167, кл. G 01 R 19/02, 1978. Авторское свидетельство СССР № 1524007, кл.G 01 R 19/02.1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN209994363U (en) | Circuit and voltage-time converter circuit | |
SU1647428A1 (en) | Linear ac root-mean-square voltage converter | |
US3845388A (en) | Rms converter | |
SU1173330A1 (en) | Linear converter of the voltage actual value | |
SU951158A1 (en) | Voltage effective value converter | |
SU1264209A1 (en) | Pulse-position multiplying dividing device | |
SU836597A1 (en) | Device for measuring ac voltage | |
SU1666959A2 (en) | Square-law voltage detector | |
SU1524007A1 (en) | Linear transducer of effective value of a.c. voltage | |
SU945810A1 (en) | Device for converting voltage to current | |
JPH0725715Y2 (en) | Frequency measuring device | |
SU1075176A2 (en) | Linear converter of ac voltage effective value | |
SU1483600A1 (en) | Voltage-to-current converter | |
SU1059664A1 (en) | Differential amplifier | |
SU809219A1 (en) | Device for mudulus determination | |
SU1280401A1 (en) | Analog multiplying device | |
SU1068823A1 (en) | Voltage to current converter | |
SU1518871A1 (en) | Full-wave rectifier | |
SU490031A1 (en) | Voltmeter | |
SU1104429A1 (en) | Ac-to-dc voltage measuring converter | |
SU1327130A1 (en) | Function generator | |
SU921000A1 (en) | Ac-to-dc voltage converter | |
RU2018139C1 (en) | Ac voltage-to absolute value converter | |
SU483676A1 (en) | Electrothermal computing device | |
RU21827U1 (en) | SIGNAL MULTIPLIER |