SU1659884A2

SU1659884A2 - High-frequency low-level signal converter

Info

Publication number: SU1659884A2
Application number: SU894678531A
Authority: SU
Inventors: Адильжан Джакипбекович Джангозин; Борис Адольфович Райхман; Александр Александрович Парфенович
Original assignee: Казахский политехнический институт им.В.И.Ленина
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1991-06-30

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано в вольтметрах переменного напр жени и информационно-измерительных системах различного назначени . Цель изобретени - повышение точности преобразовани сигналов малого уровн на высоких частотах. Преобразователь содержит операционные усилители 1 и 2, масштабные резисторы 3 и 4. логарифмирующие элементы б-З нтилогарифмирующие элементы 9- 11, инвертирующий усилитель 12 и интегрирующий конденсатор 13. Введение операционного усилител 14, масштабного резистора 15 и логарифмирующих элементов 16-19 обеспечивает уменьшение погрешности преобразовани сигналов малого уровн на высоких частотах, обусловленной снижением коэффициентов усилени операционных усилителей, и соответствующее расширение частотного диапазона преобразовани . 1 ил. (Я СThe invention relates to electrical measuring equipment and can be used in alternating voltage voltmeters and information-measuring systems for various purposes. The purpose of the invention is to improve the accuracy of converting low level signals at high frequencies. The converter contains operational amplifiers 1 and 2, large-scale resistors 3 and 4. Logarithmic elements b-3, log-logging elements 9-11, inverting amplifier 12 and integrating capacitor 13. Introduction of operational amplifier 14, scaling resistor 15 and logarithm elements 16-19 reduces the error converting low-level signals at high frequencies due to lower gains of the operational amplifiers, and a corresponding expansion of the frequency range of the conversion. 1 il. (I'm With

Description

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано в вольтметрах переменного тока, автоматических системах контрол переменного тока и вл етс усовершенствованием изобретени по авт. св. № 1275302.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used in AC voltmeters, automatic AC monitoring systems and is an improvement of the invention according to the author. St. No. 1275302.

Цель изобретени - повышение точности преобразовани сигналов малого уровн на высоких частотах.The purpose of the invention is to improve the accuracy of converting low level signals at high frequencies.

На чертеже представлена принципиальна схема устройства.The drawing shows a schematic diagram of the device.

Устройство содержит первый и второй операционные усилители 1 и 2, первый и второй масштабные резисторы 3 и 4, первый , второй, третий и четвертый логарифмирующие элементы 5-8, первый, второй и третий антилогарифмирующие элементы 9- 11, инвертирующий усилитель 12, интегрирующий конденсатор 13, третий операционный усилитель 14, третий масштабный резистор 15, п тый, шестой, седьмой и восьмой логарифмирующие элементы 16-19. В качестве логарифмирующих и антилогарифми- рующих элементов использованы диоды. Первый вывод резистора 15 подключен к входу устройства, второй вывод- к неинвертирующему входу усилител 14 и объединенным между собой положительному выводу элемента 16 и отрицательному выводу элемента 17, вторые выводы которых через включенные согласно с ними элементы 18 и 19 соответственно подключены к объединенным между собой выходу усилител 1, отрицательному выводу элемента 9 и входу усилител 12. Выход усилител 12 подключен к отрицательному выводу элемента 10,The device contains the first and second operational amplifiers 1 and 2, the first and second scale resistors 3 and 4, the first, second, third and fourth logarithm elements 5-8, the first, second and third anti-logarithm elements 9-11, an inverting amplifier 12, an integrating capacitor 13, the third operational amplifier 14, the third scale resistor 15, the fifth, sixth, seventh and eighth logarithmic elements 16-19. Diodes were used as logarithmic and anti-logarithmic elements. The first pin of the resistor 15 is connected to the input of the device, the second pin is to the non-inverting input of the amplifier 14 and the positive terminal of the element 16 and the negative terminal of the element 17 interconnected, the second terminals of which through the elements 18 and 19 respectively connected to the combined output amplifier 1, the negative terminal of element 9 and the input of amplifier 12. The output of amplifier 12 is connected to the negative terminal of element 10,

ОABOUT

ел оate about

00 0000 00

юYu

положительный вывод которого подключен к положительному выводу элемента 9, отрицательному выводу элемента 11 и первому выводу конденсатора 13, второй вывод которого соединен через резистор 4 с положи- тельным выводом элемента 11 и инвертирующим входом усилител 2 и непосредственно с выходом устройства и выходом усилител 2, Выход усилител 14 через резистор.3 соединен с инвертирующим входом усилител 1, положительным выводом элемента 5 и отрицательным выводом элемента 6. Вторые выводы элементов 5 и 6 через согласно включенные с ними элемент 7 и элемент 8 соответственно соединены с выходом усилител 1. Инвертирующие входы усилителей 1 и 14 и неинвертирующий вход усилител 2 соединены с общей шиной.the positive terminal of which is connected to the positive terminal of element 9, the negative terminal of element 11 and the first terminal of capacitor 13, the second terminal of which is connected via a resistor 4 to the positive terminal of element 11 and the inverting input of amplifier 2 and directly to the output of the device and output of amplifier 2, Output the amplifier 14 through a resistor. 3 is connected to the inverting input of the amplifier 1, the positive terminal of the element 5 and the negative terminal of the element 6. The second terminals of the elements 5 and 6 are connected according to the element 7 connected with them and element 8, respectively, are connected to the output of amplifier 1. The inverting inputs of amplifiers 1 and 14 and the non-inverting input of amplifier 2 are connected to a common bus.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Преобразуемое переменное напр жение поступает на вход логарифматора, образованного усилителем 14с резистором 15 и элементами 16-19 и усилителем 1 с резистором 3 и элементами 5-8. Такое выполне- ние логарифматора стабилизирует зависимость коэффициента петлевого усилени на высоких частотах от уровн сигнала , где сопротивление логарифмирующих элементов (диодов) резко возрастает, а коэффициент усилени операционных усилителей падает. Положительна полуволна напр жени логарифмируетс с помощью элементов 5, 7, 16, 18, а отрицательна - с помощью элементов 6, 8, 17, 19. На выходе усилител 1 по вл етс переменное напр жение , пропорциональное логарифму входного напр жени . Отрицательна полуволна этого напр жени поступает наThe variable voltage to be converted is fed to the input of the logarithm formed by amplifier 14 with resistor 15 and elements 16-19 and amplifier 1 with resistor 3 and elements 5-8. Such an implementation of the logarithm stabilizes the dependence of the loop gain at high frequencies on the signal level, where the resistance of the logarithm elements (diodes) increases sharply, and the gain of the operational amplifiers falls. The positive half-wave voltage is logarithmic using elements 5, 7, 16, 18, and negative - using elements 6, 8, 17, 19. The output of amplifier 1 is a variable voltage proportional to the logarithm of the input voltage. The negative half wave of this voltage goes to

антилогарифматор, образованный усилителем 2, резистором 4 и элементом 11, через элемент 9, а положительна полуволна - через инвертирующий усилитель 12 и элемент 10. Ток через элемент 11, равный сумме токов через элементы 9 и 10 (усреднение осуществл етс с помощью конденсатора 13), поступает на вход усилител 2, на выходе которого формируетс напр жение, пропорциональное среднеквадратическому значению входного напр жени устройства .the anti-logarithm formed by amplifier 2, resistor 4 and element 11 through element 9, and the positive half-wave through inverting amplifier 12 and element 10. Current through element 11 equal to the sum of the currents through elements 9 and 10 (averaging is performed using a capacitor 13) , is fed to the input of the amplifier 2, the output of which is formed by a voltage proportional to the rms value of the input voltage of the device.

Claims

Invention Formula

RMS Converter Aut. St. No. 1275302, characterized in that, in order to increase the accuracy of converting low level signals at high frequencies, it additionally

the third operational amplifier, the third scale resistor, the fifth, sixth, seventh and eighth logarithmic elements are introduced, the third scale resistor connected in series and the third operational amplifier are included in the break of the device input and the second output of the first scale resistor, the combined output of the third scale resistor and the non-inverting input of the third operational amplifier is connected to the output of the first operational amplifier in series and according to the included fifth and seventh logs rhyming elements consistently and according to each other

to a friend, the included sixth and eighth logarithmic elements are connected in parallel and opposite to the fifth and seventh logarithmic elements, the inverting input of the third operational amplifier is connected to the common bus.

П ц т4-Н4

%BUT

AT 8

K KL

5EN N7