SU789834A1 - Устройство дл преобразовани среднеквадратичного значени переменного напр жени в посто нное напр жение - Google Patents

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике, и может быть использовано в системах автоматического регулирования, а также радиоизмерительных приборах различного на- 5 значения.

Известно устройство для преобразования среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное напряжение,.содержащее двухполупери- 1С одный выпрямитель, два полевых транзистора, суммирующий усилитель, операционный усилитель, фильтр нижних частот и резистор обратной связи, включенный между выходом фильтра ниж- 15 них частот и входом суммирующего усилителя.

В нем квадратирование входного сигнала происходит за счет того, что полевые транзисторы работают в режи- 20 ме управляемого сопротивления £1] ·

Недостатки известного устройства связаны с узким динамическим диапазоном преобразуемого напряжения и невысокой линейностью преобразования, 25 обусловленным тем, что полевые транзисторы в режиме управляемого сопротивления обладают нелинейностью зависимости сопротивления сток-исток транзистора от напряжения на затворе, 3Q сильной зависимостью этого сопротивления от температуры, нелинейностью выходных вольт-амперных характеристик.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для преобразования среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное напряжение, содержащее последовательно включенные первый логарифмирующий преобразователь, вычитающий блок, потенцирующий преобразователь и фильтр нижних частот, выход которого через второй логарифмирующий преобразователь подключен к одному из входов вычитающего блока [2] .

. Недостатком этого устройства является узкий частотный диапазон преобразуемого напряжения за счет невысокой линейности преобразования в высокочастотной части рабочего диапазона частот. Это объясняется низкой линейностью формирователя модуля входного сигнала, которая обусловлена нелинейностью вольт-амперных характеристик выпрямительных диодов в цепи отрицательной обратной связи ,усилителд-формирователя. Эта нелийейность особенно сильно сказывает ся на высоких частотах, где коэффициент усиления усилителя мал.

Цель изобретения - расширение диапазона частот преобразуемого напряжения за счет повышения линейности Ьреобразования на высоких частотах.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для преобразования среднеквадратичного значения перемен. ного напряжения в постоянное напряжение, содержащее последовательно включенные первый логарифмирующий преобразователь, масштабирующий преобразователь, вычитающий блок, потенцирующий преобразователь и фильтр нижних частот, выход которого через второй логарифмирующий преобразователь подключен к одному из входов вычитающего блока, введены последовательно включенные инвертирующий усилитель, дополнительный вычитающий блок и дополнительный потенцирующий преобразователь, причем вход инвертирующего усилителя соединен с выходом масштабирующего' преобразователя, один из входов дополнительного вычитающего блока - с выходом второго логарифмирующего преобразователя, выход дополнительного потенцирующего преобра- . зователя - со входом фильтра нижних частот, а первый логарифмирующий преобразователь выполнен биполярным.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для преобразования среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное напряжение.

Устройство содержит биполярный логарифмирующий преобразователь 1, масштабирующий преобразователь 2, вычитающий блок 3,- потенцирующий преобразователь 4, фильтр 5 нижних частот, догарифмирующий преобразователь 6, вычитающий блок 7, инвертирующий усилитель 8 и потенцирующий преобразователь 9.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал Ug_x поступает на биполярный логарифмирующий преобразователь 1, затем масштабирующим преобразователем 2 умножается на коэффициент, равный 2. В результате на выходе преобразователя 2 получается сигнал, равный:

ftnUgx при при

U6x> 0

U_8x 4 0 .

На вход потенцирующего преобразователя 4 поступает разность сигналов с выхода масштабирующего преобразователя 2 и логарифмирующего пре.образ.ователя 6:

. [ Entll. -CnUg^npH U_6Kv О .

эх.< ?πυ|_χ - Спи^при ₄ о ,

Так как в качестве потенцирующего преобразователя используется транзистор, тоон производит потенциро вание напряжений одной полярности, и напряжение на его выходе;

‘ _V0

6ЫХА [0,при и_в><0 ”

На вход потенцирующего преобразователя 9, аналогично преобразователю |4, поступает разность сигналов с выхода инвертирующего усилителя 8 и с выхода логарифмирующего вателя 6!

и J' * tnU^ при ^6x3 I f_nU*_x - tnll^ , при

Напряжение на выходе преобразоU_w? 0 *

потенцирующего преобразователя 9 соответствует;

^4°М^РИ -гХ°=^. '^при wq

На вход фильтра 5 нижних частот поступают сигналы с выходов рующих преобразователей 4 и 9

У 2. г u^_bW Ι^{ηρμ +} ΰ^~Ι^{при и}бх.^<0' потенци20

Ulbbtf·

После усреднения этого напряжения фильтром нижних частВт выходное напряжение устройства оказывается равным эффективному значению входного напряжения

U

Использованная структура построения предлагаемого устройства позволяет обойтись без формирователя модуля входного напряжения, повысить линейность преобразования на высоких частотах и, тем самым, расширить диапазон частот преобразуемого напряжения.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 431459, кл. R 19/02, 1972.

2.Волгин Л. И. Измерительные преобразователи переменного напр жени  в посто нное М., Советское радио , 1977, с. 129, рис. 3.18а.