SU1647433A1

SU1647433A1 - Ac voltage amplitude-to-dc converter

Info

Publication number: SU1647433A1
Application number: SU884469824A
Authority: SU
Inventors: Владимир Леонидович Кирлан; Александр Алексеевич Кольцов; Сергей Алексеевич Черников
Original assignee: Уфимский Нефтяной Институт
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1988-07-29
Publication date: 1991-05-07

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано дл измерени амплитуд переменных напр жений. Цель изобретени - повышение быстродействи - достигаетс тем, что в устройство, содержащее операционный усилитель 1, резисторы 2 и 3, диоды 4 и 5, интегратор 6 и масштабирующий усилитель 7, введены стабисторы 8 и 9, резисторы 10 и 11, конденсатор 12 и источник 13 опорного напр жени . Введение дополнительных элементов позвол ет перезар жать накопительную емкость интегратора в промежутках между максимумами, что расшир ет полосу пропускани преобразуемых сигналов , 1 ил.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to measure the amplitudes of alternating voltages. The purpose of the invention is to increase the speed by achieving the fact that the stabilizers 8 and 9, the resistors 10 and 11, the capacitor 12 and the source 13 reference stress. The introduction of additional elements allows recharging the accumulative capacity of the integrator in the intervals between the maxima, which expands the bandwidth of the converted signals, 1 sludge.

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения амплитуд переменных напряжений.The invention relates to electrical engineering and can be used to measure the amplitudes of alternating voltages.

Цель изобретения - повышение быстродействия.The purpose of the invention is improving performance.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.The drawing shows a schematic diagram of a device.

Устройство для преобразования амплитудного значения переменного напряжения в постоянное содержит операционный усилитель 1, инвертирующий вход которого подключен через резисторы 2 и 3 соответственно к входу и выходу устройства, диод 4, анод которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 1, а катод с его выходом и анодом диода 5, последовательно соединенные интегратор 6 и масштабирующий усилитель 7, выход которого подключена выходу устройства. Причем неинвертирующие входы операционного и масштабирующего усилителей 1 и 7, а также интегратора 6 подключены к шине с нулевым потенциалом, катод диода 5 соединен соответственно с анодом и катодо?-1 стабисторов 8 и 9. а также с первыми выводами резисторов 10 и 11 и конденсатора 12, катод и анод стабисторов 8 и 9 объединены и подключены к инвертирующему входу интегратора 6, вторые выводы резистора 11 и конденсатора 12. а также положительный вывод источника 13 опорного напряжения подключены к шине с нулевым потенциалом, второй вывод резистора 10 соединен с отрицательным выводом источника 13 опорного напряжения.A device for converting the amplitude value of an alternating voltage to constant contains an operational amplifier 1, the inverting input of which is connected through resistors 2 and 3, respectively, to the input and output of the device, a diode 4, the anode of which is connected to the inverting input of the operational amplifier 1, and the cathode with its output and anode diode 5, series-connected integrator 6 and a scaling amplifier 7, the output of which is connected to the output of the device. Moreover, the non-inverting inputs of the operational and scaling amplifiers 1 and 7, as well as the integrator 6 are connected to the bus with zero potential, the cathode of the diode 5 is connected respectively to the anode and cathode? -1 of the resistors 8 and 9. As well as to the first conclusions of the resistors 10 and 11 and the capacitor 12, the cathode and anode of the stabilizers 8 and 9 are combined and connected to the inverting input of the integrator 6, the second terminals of the resistor 11 and the capacitor 12. as well as the positive terminal of the reference voltage source 13 are connected to the bus with zero potential, the second terminal of the resistor 10 is connected n with a negative output source 13 of the reference voltage.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В случае измерения амплитуды гармонически изменяющегося напряжения Ui значение напряжения Цз на резисторе 11 при равенстве сопротивлений резистора 2 во входной цепи усилителя 1 и резистора 3 зависит от разности между выходным постоянным напряжением Щ и амплитудой Ui. Это определяется наличием диода 4 в цепи обратной связи усилителя 1 и диодомIn the case of measuring the amplitude of a harmonically varying voltage Ui, the value of voltage J at resistor 11 with the resistance of resistor 2 in the input circuit of amplifier 1 and resistor 3 being equal, depends on the difference between the output constant voltage U and the amplitude Ui. This is determined by the presence of diode 4 in the feedback circuit of amplifier 1 and the diode

5. что обеспечивает большое значение коэффициента передачи напряжения только при минусовом потенциале суммирующей точки усилителя. Если указанная разность напряжений формирует значение Цз > Us. где Us напряжение стабилизации стабистора 8. то 'возникает ток входа на интегратор 6. Напряжение U? возрастает до тех пор, пока не будет выполняться условие U3 < Us.5. which provides a large value of the voltage transfer coefficient only at the negative potential of the summing point of the amplifier. If the specified voltage difference forms the value C> Us. where Us is the stabilization voltage of the stabilizer 8. then 'there is an input current to the integrator 6. Is the voltage U? increases until the condition U3 <Us is satisfied.

При большом коэффициенте передачи усилителя 1 это условие выполняется приWith a large gain of amplifier 1, this condition is satisfied when

Ui=Uy. Если амплитуда U7 уменьшается, то под воздействием напряжения U2 источника 13 напряжение U3 меняет знак и выполняется условие U3 < Ug, где U9 - напряжение стабилизации стабистора 9. На вход интегрирующего усилителя при этом поступает ток с противоположным предыдущему случаю направлением. Выходное напряжение уменьшается до восстановления равенства Ui=U7. Погрешность преобразования зависит от коэффициента усиления входного усилителя, характеристик диода 5 и стабисторов 8 и 9.Ui = Uy. If the amplitude U7 decreases, then under the influence of the voltage U2 of the source 13, the voltage U3 changes its sign and the condition U3 <Ug is satisfied, where U9 is the stabilization voltage of the stabilizer 9. In this case, the current with the opposite direction to the input of the integrating amplifier is supplied. The output voltage decreases until the equality Ui = U7 is restored. The conversion error depends on the gain of the input amplifier, the characteristics of the diode 5 and the stabilizers 8 and 9.

Таким образом, в отличие от прототипа в данном устройстве в промежутках между максимумами происходит перезаряд емкости интегратора 6, что позволяет преобразовывать сигналы с более широкой полосой пропускания. При этом введение стабисторов позволяет исключить пульсации на выходе интегратора.Thus, unlike the prototype, in this device, in the intervals between the maxima, the capacitance of the integrator 6 is recharged, which allows converting signals with a wider bandwidth. In this case, the introduction of stabilizers eliminates ripple at the output of the integrator.

Claims

Claim

A device for converting the amplitude value of an alternating voltage into a constant voltage, containing an operational amplifier, the inverting input of which is connected through the first and second resistors to the input and output of the device, the first diode, the anode of which is connected to the inverting input of the operational amplifier, and the cathode with its output and anode a second diode, an integrator and a scaling amplifier connected in series. the output of which is connected to the output of the device, and the non-inverting inputs of the operational and scaling amplifiers and the integrator are connected to a bus with zero potential, characterized in that. what. in order to improve performance. The reference voltage source, the first and second stabilizers, the third and fourth resistors and a capacitor are introduced into it. the cathode of the second diode is connected respectively to the anode and cathode of the first and second stabilizers, as well as to the first terminals of the third and fourth resistors and capacitor, the cathode and anode, respectively of the first and second stabilizers are combined and connected to the inverting input of the integrator, the second terminals of the fourth resistor and capacitor as well as the positive terminal of the reference voltage source are connected to the bus with zero potential, and the second terminal of the third resistor is connected to the negative terminal of the reference source voltage.