Устройство для измерения амплитуды синусоидального напряжения Советский патент 1987 года по МПК G01R19/04 

1 . 12

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в быстродействующих измерительных тфеобразователях и приборах, регистрирующих значения амплитуды синусоидального напряжения.

Цель изобретения - расширение частотного диапазона и упрощение устройства за счет исключения фазосдви- гающих цепей.

На фиг. 1 пр едставлена схема устройства для измерения амплитуды синусоидального напряжения; на фиг. 2 - 2 а-д - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.

Устройство содержит первый операционный усилитель 1, неинвертирующий вход которого подключен к входу устройства, а выход через первый диод 2 подключен к первому выводу запоминаю щего конденсатора 3 и неинвертирующему входу второго операционного усилителя 4, выход которого соединен с инвертирующими входами усилителей 1 и

4и неинвертирующим входом третьего операционного усилителя 5, выход кот торого через ключ 6 соединен с первым выводом считывающего конденсатора 7 и неинвертирующим входом четвер- того операционного усилителя 8с выход которого подключен к выходу устройства и инвертирующим входам усилителей

5и 8, вторые выводы конденсаторов 3 и 7, подключены к общей шине, компаратор 9 напряжения, неинвертирующий вход которого подключен к входу устройства, инвертирующий вход к общей шине, а выход через последовательно соединенные второй диод 10 и резистор 11 - к первому выводу конденсатора 3, и дифференциатор 12, состоящий из конденсатора 13, резистора 1 и диода 15, выход усилителя 1 через конденсатор 13 и диод 15 соединен

с управляющим входом ключа 6, а через конденсатор 13 и резистор 14 - с общей шиной.

Устройство работает следующим образом.

В положительную полуволну измеряемого синусоидального напряжения запоминающий конденсатор 3 заряжается до амплитудного значения входного сигнала (фиг. 2,в). При. достижении входным сигналом амплитудного значения диод 2 запирается, усилитель 1 переходит в режим компаратора и напряжение на его выходе скачкооб

O

15

0

25

35

40

45

50

55

разно снижается от амплитудного значения входного сигнала до отрицательного напряжения насыщения «.. (фиг. 2,г). При этом скорость изменения напряжения на выходе усилители 1 достаточна для формирования дифференциатором 12 короткого отрицательного импульса (фиг. -2,6), замыкающего ключ 6. Считьшакиций конденсатор 7 заряжается до напряжения, имеющегося на выходе усилителя 4 (фиг. 2,6). В полоямтельную полуволну входного сигнала диод 10 заперт положительным напряжением насыщения компаратора 9 (фиг. 2,) и состояние последнего не оказывает никакого влияния на работу устройства. Компаратор 9 служит для повышения чувствительности диода 10.

В отрицательную полуволну входного напряжения диод 10 открывается отрицательным выходным напряжением компаратора 9 (фиг. 2,5), что обеспечивает разряд запоминающего конденсатора 3. Отрицательное напряжение насыщения компаратора 9 через диод 10 и усилитель 4 подается на инверсный вход усилителя 1. Положительное напряжение с выхода усилителя I открывает диод 2. При этом через диод 2 и усилитель 4 замыкается цепь отрицательной обратной связи, охватывающая усилитель 1, и последний переходит в режим отслеживания отрицательного входного напряжения (фиг. 2,г). Скорость изменения напряжения на выходе усилителя 1 при этом недостаточна для формирования импульса дифференциатором 12. Токоограничивающий резистор 11 обеспечивает совместную работу усилителя 1 и компаратора 9 при открытом состоянии диода 10.

Таким образом, на выходе устройства измеряется постоянное напряжение, равное амплитуде положительных полуволн входного сигнала.

Формула изобретения

Устройство для измерения амплитуды синусоидального напряжения, содержащее первый операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к входу устройства, а выход через первый диод - к первому выводу запоминающего конденсатора и неинвертирующему входу второго операционного усилителя, выход которого

соединен с инвертирующими входами первого и второго операционных усилителей и с неинвертирующим входом третьего операционного усилителя, выход которого через ключ соединен с первым выводом считывающего конденсатора и неинвертирующим входом четвертого операционного усилителя, выход которого подключен к выходу устройства и к инвертирующим входам третьего и четвертого операционных усилителей, компаратор, второй диод, резистор и дифференциатор, выход которого соеди/Л

%

Редактор С. Пекарь

Составитель С. Рыбин Техред И.Попович

Заказ 7638/46 Тираж 730Подписное

ВНИИПЙ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

нен с управляющим входом ключа, вторые выводы запоминающего и считывающего конденсаторов соединены с общей щиной, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного, диапазона и упрощения, вход устройства через последовательно соединенные компаратор, второй диод и резистор подключен к запоминающему конденсатору, а выход первого операционного усилителя соединен с входом дифференциатора, инвертирующий вход компаратора соединен с общей шиной.

/л

Корректор М. Демчик

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в быстродействующих измерительных преобразователях и приборах, регистрирующих значения амплитуды синусоидального напряжения. Цель изобретения - расширение частотного диапазона и упрощение устройства . Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее операционные усилители 1, 4, 5, 8, диод 2 запоминающий конденсатор 3, ключ 6, считывающий конденсатор 7, введены компаратор 9 напряжения, диод 10, резистор 11 и дифференциатор 12, состоящий из конденсатора 13, резистора 1 4 и диода 15. На выходе данного устройства измеряется постоянное напряжение, равное амплитуде положительных полуволн входного сигнала. Достижение поставленной цели обусловливается исключением фазосдвигаю- щих цепей. 2 ил. (Л Вход BMOff