Преобразователь средневыпрямленного значения напряжения Советский патент 1989 года по МПК G01R19/22 

Uc

&

п

4

СО со to ел

О5

314

Изобретение относится к электроизмерительной технике.

Цель изобретения - повьшение помехоустойчивости устройства путем ограничения амплитуды помех по уровню, зависящему от уровня преобразуемого сигнала.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит однопо- лупериодный выпрямитель 1, вход кото рого подключен к входу преобразователя и первому входу сумматора 2, а выход - к второму входу сумматора

2,выход которого соединен с выходом преобразователя через интегратор 3. Первый вход дополнительного суМмато- ра А соединен с выходом интегратора

3,второй вход - с источником 5 опор ного напряжения, а выход - с первым неинвертирующим входом компаратора

6. Второй (инвертирующий вход компаратора 6 подключен к выходу сумматора 2, а выход - к третьему входу сумматора 2 через диод 7.

Выпрямитель 1 выполнен на операционном усилителе 8, неинвертирующий вход которого подключен к общей шине, инвертирующий вход - к входу выпрямителя 1 через резистор 9 и к быходу выпрямителя 1 через резистор 10, а выход - к выходу выпрямителя через диод 11 и к инвертирующему входу усилителя 8 через диод 12.

Сумматор 2 выполнен на операционном усилителе 13, неинвертирующий вход которого подключен к общей шине, инвертирующий вход - к первому, второму и третьему входам сумматора 2 через резисторы 14-16 соответственно, а к выходу сумматора 2 и выходу усилителя 13 через резистор 17.

Интегратор 3 выполнен на опера- ционном усилителе 18, неинвертирующий вход которого подключен к общей шине,-инвертирующий вход - к входу интегратора 1 через резистор 19, а к выходу интегратора 3 и к выходу усилителя 18 через параллельно соединенные резистор 20 и конденсатор 21.

Сумматор 4 выполнен на операционном усилителе 22, неинвертируняций вход которого соединен с общей шиной , инвертирующий вход - с первым и вторым входами сумматора через резисторы 23 и 24 соответственно, а

с выходом сумматора 4 и выходом усилителя 22 через резистор 25.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал U. поступает на выпрямитель 1 отрицательной полуволны сигнала. Если , диод 12 открыт, диод 11 заперт, и ток через резистор 10 отсутствует. Поэтому напряжение U на выходе выпрямителя 1 равно нулю.

Если Не О, то диод 11 открыт, ток протекает через резистор 10.

и, ,,,

где R - сопротивление резистора 9;

R(j - сопротивление резистора 10 Если R R

е

U

о , при Uc : О -Uj при Uc О .

r-Ue и. (-.,

Сигналы Ujj и и поступают на входы инвертирующего сумматора 2. Напряжение на выходе которого

«, - - |i и, - 51 и. - 51 и,.

где Uf - напряжение на третьем

входе сумматора 2; Rj - сопротивление резистора 15} R/ - сопротивление резистора 17; Rj сопротивление резистора 14; RJ - сопротивление резистора 16, Если R4 R RJ 2R3;

U(j. -Utj - 2U -Ug. Пусть Uj 0, тогда

при Uc О

при e. Напряжение U. поступает на интегратор 3, который выделяет постоянную составлякицую сигнала U,j и инвертирует ее.

Напряжение на выходе интегратора

и..-|-;в,,

где Ug - среднее значение напряжения

Rg - сопротивление резистора 19;

Rg - сопротивление резистора 20. Если Rft RB, Ui, -Йа. Напряжение Ui, и напряжение Vcn источника 5 поступают на сумматор 4, напряжение на выходе которого

U4 -(Uo , КПз),

п

где Uo --- Uon R

V R«.

R 9/

R - сопротивление резистора 23;

RTO сопротивление резистора 25;

сопротивление резистора«2А. Чтобы не происходило ограничение входного сигнала, должно выполняться неравенство

де

г. m К-а - г.

N. K.Q К tpj

Urn

и.

Сф

На

J

ITcp Urn

значение

U

значение

и

ср

амплитудное

сигнала;

действующее

сигнала;

средневыпрямленное

значение сигнала.

коэффициент амплитуды; 1 оэффициент формы;

Напряжение U необходимо для то- 5го, чтобы при отсутствии сигнала У схема не приходила в:запертое состояние.

и, Un НИИ

где Umw«H значение амплитуды минимального сигнала U.

Напряжение Ujj поступает на неин- вертирующий вход компаратора 6, а на его инвертирующий вход поступает напряжение U,j. С выхода компаратору 6 напряжение через диод 7 поступает на третий вход сумматора 2.

Если iL llfl, то на выходе компаратора 6 - положительное напряжение диод 7 заперт, Us 0.

ЕРЛИ напряжение и U т.е. на входе устройства присутствует .

;

;

1499256 ха

открывается диод / напряжение иу увеличивает напряжение Г, но, так как действует отрицательная об- ратнал . связь, увеличивается до

тех

U4.

пор, пока оно не сравняется с

Таким образом, компаратор 6 и диод 7 вместе с сумматором 2 образует амплитудный ограничитель напряжения, осуществляющий ограничение помех по уровню, зависящему от уровня входного сигнала.

Ф о 5м ула изобретения

Преобразователь средневыпрямпен- ного значения напряжения, содержащий однополупериодный выпрямитель, вход которого подключен к входу преобразователя и первому входу сумматора-интегратора, а выход - к второму входу сумматора-интегратора, выход которого соединен с выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены дополнительный сумматор, источник опорного напряжения, компаратор и диод, а сумматор-интегратор выполнен в виде последовательно соединенных сумматора и интегратора, первый вход дополнительного сумматора подключен к выходу интегратора, второй вход - к источнику опорного напряжения, а выход - к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом основного сумматора, а выход - с третьим входом основного сумматора через диод.

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости преобразователя. Преобразователь содержит однополупериодный выпрямитель 1, сумматор 2, интегратор 3. Введение дополнительного сумматора 4, источника 5 опорного напряжения, компаратора 6 и диода 7 обеспечивает ограничение амплитуды помех на входе интегратора 3 по уровню, зависящему от уровня преобразуемого полезного сигнала. 1 ил.