Устройство для выделения модуля Советский патент 1981 года по МПК G06G7/12 

Изобретение относится к радион ме рителы ой технике, а именно к разработке прецизионных вольтметров, измерительных -.генерафоров и преобразователей переменного напряжение в постоянное. Изобретение может использоваться в различных областях техники, где необходимо преобразовать переменное напряжение в постоянное с высокой точностью. Известно устройство для выделения модуля на основе опер шионного усилителя, в цепь отрицательной обратной связи которого включены цепочки из последовательно соединенных диодов и реэистс ров. . J aHHoe у;стройство содержит разделенные цепи I отрицательной обратной связи дляповяожнТельной в отрица тельной полувслн выходного напряжения усилителя l|. ОПнако такому устройству присущи следуиавле, недостатки. дрейф выяодного йапряженвя: обус ловлей Обратными токами дрейфа, наличие нёкотоцюго напряжения смещения на выходе устррйства даже при от сутствии вхопного сигнала; Обусловлено проте аяя ч тока черва откры тый диод и соответствующий ему резистор в цепи отрицательной обратной связи по постоянному току. Для уменьшения абсолютного значения дрейфа выходного напряжения необходимо увеличивать, коэффициент усиления, что в итоге приводит к ухудшению устойчивости и частотных свойств устройства, однако не устраняет влияние обратных токов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для вЕЗделення модуля, содержащее цепочки из диодных делителей Г2. Однако пря малых напряжениях на параллельно включенных диодах (при запертых последовательных диодах) их дифференциальное сопротивление возрастает и в пределе приближается к обратному сопротивлению. В зтом случае шунтирующее действие параллельных диодов отсутствует, и, следовательно, обратное сопротивление последовательных диодов не исключается. Цель изобретения - повьииение стабильности и расширение динамического диапазона входного сигнала. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для выделения модуля, содержащее усилитель, вход которого через первый масштабный резистор соединен с входом устройства и через второй и третий масштабные резисторы соответственно подключен к выходам устройства и к первым выводам двух пар последовательно соединенных разделительных диодов, вторые выводы которых подключены к. выходу усилителя, введены ключевые транзис торы разного типа проводимости, дополнительный масштабный резистор и дополнительный усилитель, выход которого через дополнительный масштабный резистор соединен с базой каждого ключевого транзистора, подключенного коллектором к общему выводу соответствукицей пары последовательно соединенных разделительных диодов, а эмиттером - к шине нулевого потенциала, причем вход дополнительного усилителя подключен,к выходу основного усилителя.

На чертеже представлена схема устройства для выделения модуля.

Устройство содержит усилитель 1. на входе которого включен масштабный, резистор 2, а между входом и выходом которого включена цепь обратной связи , содержащая масштабные резисторы 3 и 4 и две пары разделительных диодов 5 и б, 7 и 8. К общим выводам диодов 5 и б, 7 и 8 подключены коллекторы ключевых транзисторов 9 и 10 Для расширения динамического диапазона базы ключевых транзисторов соединены с выходом основного усилителя через дополнительный масштабный резистор 11 и дополнительный усилитель 12. ,

Работает устройство следующим образом.

При положительной -полярности входного напряжения открыты диоды 7 и 8 и на соответствующем выходе действует отрицательная полуволна синусоидального напряжения. В это момент диоды 6 и 5 закрытЬл, но через них протекает обратный ток, обусловленный обратным сопротивлением и емкостью диодов. Одновременно транзистор 9 открывается положительным напряжением и замыкает обратный ток диода 6 на корпус.

Таким образом, обратный ток закрытого диода не поступает на вход усилителя 1, не создает паразитного напряжения на выходе устройства в непроводящий период и не уменьшает эффективность обратной связи для проводящей ветви (диоды 7 и 8, pesHCtop 4).

Аналргичйо при отрицательной оолу волне входного нйпряжения открыты диоды 5 и 6 и транзистор 10 и закры ты диоды 7 и 8 и транзистор 9. При этом обратный ток диода 8 зги нкаетсЯ на корпус через транзистор 10.

Так устраняется влияние обратного сопротивления диода и его емкости на точность и стабильность коэффициента передачи преобразователя в широком диапазоне частот.

Расширение динамического диапазона преобразования достигается за счет того, что транзисторы 9 и 10 управляются с выхода дополнительного усилителя 12 (инвертора с большим коэффициентом усиления) почти прямоугольным напряжением даже, при весьма

малых входных сигналах, когда диоды в обратной схеме уже не работают как элементы с олностооонней проводи.мостью.

Такое построение устройства для выделения модуля выгодно отличает его от известных устройств, так как позволяет повысить стабильность преобразования и расширяет дин&мический диапазон. Это особенно важно при соз.Дании прецизионных измерительных при;боров, например аналоговых и цифро вых вольтметров, многозначных мер переменного напряжения . Использовани I предлагаемого устройства для выделеI ния модуля в качестве преобразователя среднего значения в различных измерительных приборах позволит повысить точность измерения и производи.тельность труда.

Формула изобретения Устройство для выделения модуля, содержащее усилитель, вход которого через первый масштабный резистор соединен с входом устройства и через второй и третий масштабные резисторы соответственно подключен к выходам устройства и к первым выводам двух пар последовательно соединенных разделительных диодов, вторые выводы которых подключены к выходу усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности и расширения динамического диапазона входного сигнала, в него введены ключевые транзисторы разного типа проводимости, дополнительный масштабный резистор и дополнительный усилитель, выход которого через дополнительный масштабный резистор соединен с базой калодого ключевого транзистора, подключенного коллектором к общему выводу соответствукядей пары последовательно соединенных разделительных диодов, а эмиттером - к шине нулевого потенциала, причем вход дополнительного усилителя подключен, к выходу основного усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Корн Г. Электронные аналоговые и. аналого-цифровые вычислительные машины. М., Мир, 1968, 4, IJ,c.l8

2.Волгин Л.И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. М., Советское радио, 1977, с. 49, рис. 38 (прототип).