Прецизионный двухполупериодный выпрямитель Советский патент 1993 года по МПК G01R19/22 

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для точного двухполупери- одного выпрямления.

Целью изобретения является расширение области использования путем обеспечения выпрямления входного напряжения только в течение времени определяемое временем присутствия сигнала управления.

На фиг. 1 дана схема выпрямителя; на фиг.2-диаграмма напряжений.

Предлагаемый выпрямитель содержит резисторы 1-3, первый операционный усилитель 4, второй операционный усилитель 5, входную шину 6, выходную шину 7, ключ с односторонней проводимостью 8, шину управления 9, общую шину 10, ключ 8 с односторонней проводимостью выполнен на транзисторах 11-12 и резисторе 13. Кроме этого на чертеже показан интегратор 14 и его выходная шина 16.

Работа прецизионного двухполупери- одного выпрямителя заключается в следующем. В отсутствии напряжения управления Uy на шине 9 входное переменное напряжение UBX с шины 6 проходит без искажения на шину 7.

В отсутствии напряжения Uy на шине 9 положительной полярности ключ 8 с односторонней проводимостью разомкнут и операционный усилитель 5 никакого влияния на работу не оказывает. В этом режиме операционный усилитель 4 с резисторами 1-3 работает как усилитель с коэффициентом усиления, при равенстве сопротивлений указанных резисторов, равным 1.

При наличии напряжения Uy управления на шине 9 ключ 8 замкнут для одной из двух полярностей напряжения, поданного на его вход, т.е. ключ 8 может быть как с односторонней проводимости положительной полярности, тогда он через себя не про- пускает напряжение отрицательной полярности, так и с односторонней проводимостью отрицательной полярности, которую он пропускает через себя в замкнутом состоянии, но при этом не пропускает через себя напряжения положительной полярности.

СО

00

ы со

ю

3

Допустим ключ использован с односторонней проводимостью отрицательной полярности и в момент fi на него подано напряжение управления, которое обеспечивает то, что через ключ 8 проходит напряже- ние отрицательной полярности, поступившее на его вход. В это время на входной шине 6 присутствует напряжение отрицательной полярности, в связи с чем, т.к. оно приложено к инверсному входу операционного усилителя 5, то на выходе операционного усилителя 5 формируется положительное напряжение, которое через указанный ключ не проходит, поэтому на выходе операционного усилителя 4 - выходной шине 7 продолжает формироваться напряжение отрицательной полярности. Если теперь произойдет смена полярности входного напряжения с отрицательного на поло- жительное, то произойдет смена полярности на выходе операционного усилителя 5 с положительного на отрицательное, которое через ключ 8 оказывается приложенным к инверсному входу операционного усилителя 5, т.е. образуется 100% отрицательная обратная связь, вследствие чего на инверсном входе операционного усилителя 5 формируется напряжение равное напряжению на его неинвертирующем входе, а так как оно равно нулю, то и на его инвертирующем входе формируется виртуальный ноль, вследствие чего операционный усилитель 4 инвертирует полярность напряжения, поданную на его вход, т.е. с положительной на отрицательную.

Таким образом на выходе - выходной шине 7 формируется отрицательное напря- жение в обе полуволны входного напряжения, поданного на шину 6, т.е. осуществляется доухполупериодное выпрямление входного напряжения.

Далее работа аналогична рассмотренной.

В случае, если ключ 8 использован с проводимостью противоположной полярности, то по аналогии с рассмотренной работой произойдет и смена полярности выходного напряжения, т.е. она станет положительной.

Работа ключа 8 с приведенной на чертеже схемой заключается в том, что при отсутствии напряжения на его входе управления - шине 9 транзистор 12 непропускает положительную полуволну напряжения, т.к. базо- эмиттерный переход смещается в обратном направлении, а при наличии на входе отрицательного напряжения смещается в обратном направлении коллекторно-базовый

переход транзистора 11 и транзистор 12 так же не проводит через себя напряжение.

При наличии напряжения на входе управления - шине 9, транзистор 11 приоткрывается и при отрицательном напряжении на .входе ключа протекает базовый ток через эмйттерно-базовый переход транзистора 12 и коллектор - эмиттер транзистора 11, резистор 13 и источник напряжения Uy через

шину 9. Вследствие протекания тока базы транзистора 12 начинает протекать ток коллектора транзистора 12, т.е. ключ 8 начинает пропускать через себя отрицательное напряжение - ток. Как уже сообщалось, при

отсутствии напряжения Uy на выходной шине на выходной шине 7 формируется переменное напряжение синхронное с напряжением UBx на шине 6, вследствие этого если последовательно с шиной 7 включить интегратор, то в этом случае выходное напряжение на шине 16 будет равно нулю, при наличии напряжения UBX на выходной шине 16 формируется постоянное напряжение с величиной пропорциональной амплитуде входного напряжения UEx., т.е. в этом случае заявленное устройство может служить в качестве управляемого выпрямителя - выключателя.

Формула изобретения

1. Прецизионный двухполупериодный выпрямитель, содержащий первый и второй операционные усилители, первый вход первого операционного усилителя через первый резистор соединен с входной шиной, а

через второй резистор - с выходной шиной, первый вход второго операционного усилителя соединен с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования путем обеспечения

выпрямления в течение заданного времени, определяемого временем присутствия сигнала управления, в него дополнительно введен третий резистор, шина управления и односторонний ключ, входуправления которого соединен с шиной управления, вход соединен с выходом второго операционного усилителя, выход-с вторым входом второго операционного усилителя и вторым входом первого операционного усилителя и через

третий резистор - с входной шиной.

2. Выпрямитель по п. 1, отличающийся тем, что ключ с односторонней проводимостью выполнен на двух транзисторах, эмиттер первого из которых соедицен с входом ключа, коллектор - с выходом ключа, база - с коллектором второго транзистора, база которого соединена с общей шиной, эмиттер через резистор - с входом управления ключа.

z/Јr.

-

-cb

-tb

li vfr/x.i

vv

f/

Использование: точное двухполупери- одное выпрямление для измерительных и радиотехнических систем. Сущность изобретения: при отсутствии управляющего напряжения на выводе переменное входное напряжение без искажения проходит на выход через первый операционный усилитель 4. При подаче на вывод 9 управляющего напряжения положительной полярности открываются второй транзистор 11 и происходит двухполупериодное выпрямление входного напряжения, поданного между первым входным выводом выпрямителя и общим выводом выпрямителя. Первый транзистор 12 открыт при положительной полярности входного напряжения на выводе 6 и закрыт при отрицательной полярности этого напряжения. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

г/Лс.

X /X /X

v

t/ВШ. /

U86/X.2

cpt/pj

t