Устройство для измерения активной мощности переменного тока высокой частоты Советский патент 1987 года по МПК G01R21/06 

fO

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в качестве датчика активной мощности генератора высокой частоты технологического назначения. 5

Цель изобретения - повьппение надежности и расширение частотного диапазона устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения активной мощности переменного тока высокой частоты, .

Устройство содержит из полевого транзистора 1, источников 2 и 3 постоянного напряжения стока и затвора, первого 4 и второго 5 сумматоров, первого 6 и второго 7 источников напряжения, прерьгоателя 8, измерителя 9 тока стока, полосового фильтра 10, выход которого является выходом уст ройства, а вход через измеритель 9 тока стока подключен к истоку полевого транзистора 1, сток которого

12886172

Ток стока полевого транзистора 1 при малых напряжениях стока может быть представлен выражением

15

20

i аИзи, + Ъи,.

где Uj - напряжение затвор - исток;

и - напряжение сток - исток; а и b - постоянные коэффициенты. Напряжение стока и затвора

Uc Ueo+ Ли

з з,

где постоянные составляющи обеспечивающие режим управляемого сопротивления;

ди и iUj - переменные составляющи пропорциональные току и напряжению, подлежащие перемножению. Для синусоидальных сигналов

подключен к выходу первого сумматора 4, входы которого, подключены к источнику 2 постоянного напряжения стока и первого источника 6 напряжения, . второй источник 7 напряжения через прерыватель 8 подключен к первому входу второго сумматора 5, второй вход которого подключен к источнику 3 постоянного напряжения затвора,а выход - к затвору полевого транзистора 1.

Устройство работает следующим образом.

i-c sin(u) t +Ч ) t)sinu3t + b U,o + U sin(u)t+Ч : (a +b) и„ +(a Uj +b)U sin(o3t+4 )+a U g(ftt). sinu)t - - |-4u.Ucu,g(at)cos(2u)t t ) + j g(flt) .

Этот сигнал поступает на полосовой фильтр 10, настроенный на частоту прерывания Л . Все слагаемые тока, кроме последней, имеют частоту О,tt) или 2 U) и через полосовой фильтр 10 не проходят. Пропускаемая фильтром величина

J- g(at), и созч

пропорциональна активной мощности переменного тока, когда U и U пропорциональны амплитудам тока и напряжения.

i аИзи, + Ъи,.

где Uj - напряжение затвор - исток;

и - напряжение сток - исток; а и b - постоянные коэффициенты. Напряжение стока и затвора

Uc Ueo+ Ли

з з,

где постоянные составляющие, обеспечивающие режим управляемого сопротивления;

ди и iUj - переменные составляющие, пропорциональные току и напряжению, подлежащие перемножению. Для синусоидальных сигналов

uUc sin(u) tH-Ф) ди g( t))t

где и,ц, ,и JU, - амплитуды сигналов,

И - угловая частота прерывания ;

g(t) - периодическая функция, равная единице в первой половине своего периода и нулю во второй половине.

Выражение для тока стока -принимает вид

Аналогичный результат получается для несинусоидальных сигналов, т.е. представленных рядами Фурье с совпа-- дающими частотами гармоник.

Формула изобретения

Устройство для измерения активной мощности переменного тока высокой частоты, содержащее полевой транзистор в режиме управляемого сопротивления сток - исток, два источника напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежное312886174

ти и расширения частотного диапазона,входы которого подключены к источнику в него введены источники постоянногопостоянного напряжения стока и пер- напряжения стока и затвора, первыйвому источнику напряжения, второй и второй сумматоры, прерыватель, из-источник напряжения через прерыва- меритель тока стока и полосовой 5тель подключен к первому входу вто- фильтр, выход которого является выхо-рого сумматора, второй вход кодом устройства, а вход через измери-торого подключен к источнику тель тока стока подключен к истокупостоянного напряжения затвора, полевого транзистора, сток которогоа выход - к затвору полевого тран- подключен к выходу первого сумматора,(Овистора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве датчика активной мощности генератора высокой частоты технологического назначения. Цель изобретения - повышение надежности и расширение частотного диапазона устройства - достигается за счет введения в устройство источника 3 постоянного напряжения, сумматоров 4 и 5,i прерывателя 8, измерителя 9 тока стока и полосового фильтра 10.- Кроме того, устройство содержит полевой транзистор 1, источник 2 постоянного напряжения стока и затвора, источники 6 и 7 напряжения. В данном устройстве прерыватель 8 имеет меньшую частоту, чем частота генератора в известном устройстве. 1 ИЛ; (Л ю 00 оо