Среднеквадратический преобразователь Советский патент 1991 года по МПК G01R19/02 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в вольтметрах переменного тока, автоматических системах контроля переменного тока и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1275302.

Цель изобретения - повышение точности преобразования сигналов малого уровня на высоких частотах.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит первый и второй операционные усилители 1 и 2, первый и второй масштабные резисторы 3 и 4, первый, второй, третий и четвертый логарифмирующие элементы 5-8, первый, второй и третий антилогарифмирующие элементы 9- 11, инвертирующий усилитель 12, интегрирующий конденсатор 13, третий операционный усилитель 14, третий масштабный резистор 15, пятый, шестой, седьмой и восьмой логарифмирующие элементы 16-19. В качестве логарифмирующих и антилогарифми- рующих элементов использованы диоды. Первый вывод резистора 15 подключен к входу устройства, второй вывод- к неинвертирующему входу усилителя 14 и объединенным между собой положительному выводу элемента 16 и отрицательному выводу элемента 17, вторые выводы которых через включенные согласно с ними элементы 18 и 19 соответственно подключены к объединенным между собой выходу усилителя 1, отрицательному выводу элемента 9 и входу усилителя 12. Выход усилителя 12 подключен к отрицательному выводу элемента 10,

О

ел о

00 00

ю

положительный вывод которого подключен к положительному выводу элемента 9, отрицательному выводу элемента 11 и первому выводу конденсатора 13, второй вывод которого соединен через резистор 4 с положи- тельным выводом элемента 11 и инвертирующим входом усилителя 2 и непосредственно с выходом устройства и выходом усилителя 2, Выход усилителя 14 через резистор.3 соединен с инвертирующим входом усилителя 1, положительным выводом элемента 5 и отрицательным выводом элемента 6. Вторые выводы элементов 5 и 6 через согласно включенные с ними элемент 7 и элемент 8 соответственно соединены с выходом усилителя 1. Инвертирующие входы усилителей 1 и 14 и неинвертирующий вход усилителя 2 соединены с общей шиной.

Устройство работает следующим образом.

Преобразуемое переменное напряжение поступает на вход логарифматора, образованного усилителем 14с резистором 15 и элементами 16-19 и усилителем 1 с резистором 3 и элементами 5-8. Такое выполне- ние логарифматора стабилизирует зависимость коэффициента петлевого усиления на высоких частотах от уровня сигнала, где сопротивление логарифмирующих элементов (диодов) резко возрастает, а коэффициент усиления операционных усилителей падает. Положительная полуволна напряжения логарифмируется с помощью элементов 5, 7, 16, 18, а отрицательная - с помощью элементов 6, 8, 17, 19. На выходе усилителя 1 появляется переменное напряжение, пропорциональное логарифму входного напряжения. Отрицательная полуволна этого напряжения поступает на

антилогарифматор, образованный усилителем 2, резистором 4 и элементом 11, через элемент 9, а положительная полуволна - через инвертирующий усилитель 12 и элемент 10. Ток через элемент 11, равный сумме токов через элементы 9 и 10 (усреднение осуществляется с помощью конденсатора 13), поступает на вход усилителя 2, на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное среднеквадратическому значению входного напряжения устройства.

Формула изобретения

Среднеквадратический преобразователь по авт. св. № 1275302, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности преобразования сигналов малого уровня на высоких частотах, в него дополнительно

введены третий операционный усилитель, третий масштабный резистор, пятый, шестой, седьмой и восьмой логарифмирующие элементы, причем последовательно соединенные третий масштабный резистор и третий операционный усилитель включены в разрыв связи входа устройства и второго вывода первого масштабного резистора, объединенные вывод третьего масштабного резистора и неинвертирующий вход третьего операционного усилителя соединены с выходом первого операционного усилителя через последовательно и согласно включенные пятый и седьмой логарифмирующие элементы, последовательно и согласно друг

другу включенные шестой и восьмой логарифмирующие элементы подсоединены параллельно и встречно пятому и седьмому логарифмирующим элементам, инвертирующий вход третьего операционного усилителя подключен к общей шине.

П ц т4-Н4

%А

В 8

К Kl

5ЕН N7

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в вольтметрах переменного напряжения и информационно-измерительных системах различного назначения. Цель изобретения - повышение точности преобразования сигналов малого уровня на высоких частотах. Преобразователь содержит операционные усилители 1 и 2, масштабные резисторы 3 и 4. логарифмирующие элементы б-З нтилогарифмирующие элементы 9- 11, инвертирующий усилитель 12 и интегрирующий конденсатор 13. Введение операционного усилителя 14, масштабного резистора 15 и логарифмирующих элементов 16-19 обеспечивает уменьшение погрешности преобразования сигналов малого уровня на высоких частотах, обусловленной снижением коэффициентов усиления операционных усилителей, и соответствующее расширение частотного диапазона преобразования. 1 ил. (Я С