SU815822A1

SU815822A1 - Dc voltage divider

Info

Publication number: SU815822A1
Application number: SU792788481A
Authority: SU
Inventors: Михаил Анисимович Соломко
Original assignee: Solomko Mikhail A
Priority date: 1979-06-25
Filing date: 1979-06-25
Publication date: 1981-03-23

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано, например, в цифровых вольтметрах.The invention relates to electrical engineering and can be used, for example, in digital voltmeters.

Известно устройство емкостного деления постоянного напряжения, принцип работы которого основан на чередовании последовательного и параллельного соединения кондей- ⁵саторов делителя с последующим запоминанием напряжения на его выходе. Устройство позволяет получать при многоступенчатом делении коэффициенты передачи следующих значений ,θA device DC capacitive division, the principle of operation is based on the alternation of serial and parallel connections kondey- ⁵ Satoru divider followed by memorizing the voltage on its output. The device allows to obtain the transmission coefficients of the following values with multi-stage division, θ

2 3 нН2 3 nN

Н’ к’ тс’ лг’ где η — любое число [1].N ’to’ tc ’lg’ where η is any number [1].

Недостаток известного устройства — сложность аппаратурной реализации (мно- is гоступенчатость деления с многократным чередованием последовательного и параллельного соединений конденсаторов делителя в каждой из ступеней).A disadvantage of the known device is the complexity of the hardware implementation (multiple graduation with multiple alternation of series and parallel connections of the divider capacitors in each of the steps).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, ²⁰содержащее первую и вторую RC (RL) или RC и RL-цепи, первые входы которых соединены с выходом и первым входом первого и второго ключевых элементов, соответственно, а вторые входы — с первым входом третьего ключевого элемента, выход второго ключевого элемента соединен со средней точкой первой RC(RL)-nenH и первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен со средней точкой второй RC(RL)цепи и выходом третьего ключевого элемента, второй вход которого и второй вход второго ключевого элемента присоединены к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен со входом первого ключевого элемента, а вход — с выходом блока сравнения [2].Closest to the invention in technical essence is a device ²⁰ containing the first and second RC (RL) or RC and RL circuits, the first inputs of which are connected to the output and the first input of the first and second key elements, respectively, and the second inputs to the first input of the third key element, the output of the second key element is connected to the midpoint of the first RC (RL) -nenH and the first input of the comparison unit, the second input of which is connected to the midpoint of the second RC (RL) circuit and the output of the third key element, the second input of which and the second input in the second key element is connected to the first output of the control unit, the second output of which is connected to the input of the first key element, and the input to the output of the comparison unit [2].

Однако, устройство затруднительно применять при его подключении к нагрузке, потребляющей ток, а также при использовании его длительное время и для высокоомной нагрузки ввиду наличия саморазряда конденсатора, что приводит к снижению напряжения выхода.However, it is difficult to use the device when it is connected to a load that consumes current, as well as when it is used for a long time and for a high-resistance load due to the self-discharge of the capacitor, which leads to a decrease in the output voltage.

Цель изобретения — повышение стабильности выходного напряжения.The purpose of the invention is to increase the stability of the output voltage.

Поставленная цель достигается тем, что в делитель постоянного напряжения, содержащий входной управляемый ключ, один контакт которого соединен с входной шиной, а второй контакт через первую зарядную цепь из последовательно включенных конденсатора и резистора и через.вторую зарядную цепь из последовательно включенных резистора и конденсатора соединен с общей шиной, причем параллельно упомянутым конденсаторам включены второй и третий управляемые ключи, блок сравнения напряжения, два входа которого подключены к точкам соединения конденсаторов и резисторов упомянутых зарядных цепей, а выход подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен с кнопкой пуска, первый выход соединен с входом управления первого управляемого ключа, а второй выход — с входами управления второго и третьего управляемых ключей, введены генератор импульсов, вход и выход которого соединены соответственно с третьими выходом и входом блока управления, два дополнительных конденсатора и три включенных последовательно дополнительных управляемых ключа, входы управления которых соединены с дополнительными выходами блока управления, первый контакт первого дополнительного управляемого ключа через первый дополнительный конденсатор соединен с общей шиной, второй контакт — с точкой соединения резистора и конденсатора второй зарядной цепи, первый контакт третьего дополнительного управляемого ключа через второй дополнительный конденсатор соединен с общей шиной, а второй контакт — с выходной шиной устройства.This goal is achieved by the fact that in the DC voltage divider containing the input controlled key, one contact of which is connected to the input bus, and the second contact is connected through the first charging circuit from the series-connected capacitor and resistor and through the second charging circuit from the series-connected resistor and capacitor with a common bus, and in parallel with the mentioned capacitors, the second and third controlled keys are included, a voltage comparison unit, two inputs of which are connected to the connection points of the condenser ators and resistors of the mentioned charging circuits, and the output is connected to the first input of the control unit, the second input of which is connected to the start button, the first output is connected to the control input of the first managed key, and the second output is connected to the control inputs of the second and third controlled keys, a pulse generator is introduced , the input and output of which are connected respectively to the third output and input of the control unit, two additional capacitors and three additional controlled keys connected in series, the control inputs of which connected to additional outputs of the control unit, the first contact of the first additional controlled key is connected to a common bus through the first additional capacitor, the second contact is to the connection point of the resistor and the capacitor of the second charging circuit, the first contact of the third additional controlled key is connected to the common bus through the second additional capacitor, and the second contact is with the output bus of the device.

На чертеже представлена блок-схема делителя.The drawing shows a block diagram of a divider.

Делитель постоянного напряжения содержит управляемые ключи 1—6, первую, зарядную цепь из конденсатора 7 и резистора 8, вторую зарядную цепь из резистора'9 и конденсатора 10, блок 11 сравнения напряжений, блок 12 управления, генератор 13 импульсов и два дополнительных конденсатора 14 и 15.The DC voltage divider contains controlled keys 1-6, the first charging circuit of the capacitor 7 and resistor 8, the second charging circuit of the resistor'9 and capacitor 10, voltage comparison unit 11, control unit 12, pulse generator 13 and two additional capacitors 14 and fifteen.

Делитель работает следующим образом.The divider works as follows.

В исходном положении управляемые ключи 1 и 6 разомкнуты, остальные замкнуты.In the initial position, the controlled keys 1 and 6 are open, the rest are closed.

По команде «Пуск» блок 12 управления первоначально переводит управляемые ключи 2 — 4 в состояние «Разомкнуто», а затем управляемый ключ 1 — в положение «Замкнуто». На входы блока 11 сравнения поступают экспоненциально изменяющиеся в противоположные направления напряжения. В зависимости от соотношения постоянных времени первой зарядной цепи и второй зарядной цепи-Гг равновесие в них наступает в момент, когда достигается уровень деленного напряжения.By the “Start” command, the control unit 12 initially transfers the controlled keys 2 - 4 to the “Open” state, and then the controlled key 1 - to the “Closed” position. The inputs of the comparison unit 11 receive voltage exponentially changing in opposite directions. Depending on the ratio of the time constants of the first charging circuit and the second charging circuit-Gg, equilibrium in them occurs at the moment when the level of the divided voltage is reached.

В этот момент блок 11 срабатывает и посредством блока 12 управления перебрасывает управляемые ключи 1 — 5 в положение «Разомкнуто», а ключ 6 — в положение «Замкнуто», затем ключи 2 — 4 — в поло жение «Замкнуто». Второй и последующие циклы работы' делителя обеспечиваются задающими импульсами генератора 13. Эти циклы отличаются от первого только тем, что управляемые ключи 4 и 6 остаются все время в положении «Замкнуто», а управляемый ключ 5 после окончания каждого цикла кратковременно переводится в положение «Замкнуто», чем обеспечивается подпитка дополнительного конденсатора 15.At this moment, block 11 is triggered and, by means of control block 12, throws managed keys 1–5 to the “Open” position, and key 6 to the “Closed” position, then keys 2 - 4 to the “Closed” position. The second and subsequent cycles of operation of the 'divider are provided by master pulses of the generator 13. These cycles differ from the first only in that the controlled keys 4 and 6 remain all the time in the “Closed” position, and the controlled key 5 after the end of each cycle is briefly transferred to the “Closed” position », Which provides recharge additional capacitor 15.

Таким образом, в делителе без изменения постоянной времени второй разрядной цепи первоначально происходит запоминание деленного напряжения на конденсаторе 15, а затем — циклическая подпитка с частотой работы делителя.Thus, in the divider, without changing the time constant of the second discharge circuit, the divided voltage at the capacitor 15 is initially memorized, and then cyclic recharge with the frequency of operation of the divider occurs.

Аналогично данному делителю может быть построен делитель с RL-цепями, если обеспечивается требуемое время запоминания уровня деленного напряжения.Similar to this divider, a divider with RL circuits can be built if the required time for storing the level of the divided voltage is provided.

Преимущество предлагаемого делителя заключается в увеличении стабильности выходного напряжения, уменьшении влияния величины нагрузки и ее времени подключения к выходу устройства.The advantage of the proposed divider is to increase the stability of the output voltage, reduce the influence of the magnitude of the load and its connection time to the output of the device.

Claims

1. Author's certificate of the USSR 455435, cl. H 02 M 3/10, 06.21.72.

2. Authors certificate of the USSR 439762, cl. G 01 R 15/04, 25.08.72.