Преобразователь напряжения Советский патент 1981 года по МПК H02M7/00 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

-f Изобретение относится к измерительной технике, в частности к преоб разователям постоянного напряжения в переменное, используемым в измерителях постоянного напряжения и тока, генераторах и т.п. Известен преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий транзисторные ключи, входа которых соединены с входной шиной, их управляющие входы соединены с выходом мультивибратора, а выходы подклю чены к выходной шине tl Недостатком этого преобразователя является низкая точность. Наиболее близким к предлагаемому является преоб1 азователь постояиного напряжения в переменное, содержащий операционный усилитель, формировател выход которого соединен.с входом мультивибратора, фильтр, выход которого подключен к выходной шине I2l. Недостатком известного преобразователя является низкие точность, ста бильность и разрешающая способность. Цель изобретения - повышение точности, стабильности и разрешающей способности. Поставленная цель достигается тем что в преобразователь.напряжения, со держащий операционный усилитель, формирователь, выход которого соединен с входом мультивибратора, фильтр, выход которого подключен к выходной шине, введены соединенные последовательно и включенные между выходом мультивибратора и входом фильтра,ограничитель амплитуды импульсов, суммирующий блок, избирательный усилитель переменного тока с однополярным усилением импульсов, а также источник опорного напряжения, причем вход формирователя подключен к входной.шине,выходы источника опорного напряжения и операционного усилителя подключены к соответствующим входам суммирующего блока, инвертирующий вход операционного усилителя подключен к входной шине, а неинвертируквций - к общей шине. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства) на фиг. 2 временные диаграилвл, поясняющие работу устройства. Устройство содержит операщюнный усилитель 1, формирователь 2, мультивибратор 3, фильтр 4, ограничитель 5 амплитуды импульсов, суммирующий блок б, избирательный усилитель 7 переменного тока с однополярным усиленйем импульсов, источник 8 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Входной переменный сигнал синусоидальной или прямоугольной формы неизменной частоты и скважности (фиг. 2,а) поступает на вход формиро.ваттпя 2, с выхода которого (фиг. 2,б подается на вход мультивибратора 3, который может работать как в ждущей, так и в автоколебательном режиме. Выходные сигналы мультивибратора 3 (фиг. 2,) подаются на вход ограниIЧителя 5 амплитуды импульсов где амплитуда импульсов ограничивается и на выходе ограничителя 5 амплитуды импульсов формируются прямоугольные импульсял стабильной амплитуды (фиг. 2,1) которые подаются на первый вход сум «1ируивдего блока 6, на второй вход которого подается стабилизированное напряжение постоянного тока от источника 8 напряжения питания такой величины, что переменный сигнал прямоугольной формы на выходе сзМмируюшего блока б находится в отрицательной .области при входном напряжении иgyоперационного усилителя 1, равном нулю (фиг. 2,Э,е).

При подаче на вход операционного усилителя 1 величины постоянного напряжения, подлежащего преобразованию в переменное Ugy О (фиг. 2,а) , на выходе его появляется усиленный сиг-; нал постоянного тока, который подается на третий вход сулдашрующего блока 6, смещая его входной переменный сигнал в положительную область таким образом, что это смещение пропорционально и(фиг. 2,е). Выходной сигнал суммирующего блока 6 подаётся на вход избирательногоусилителя 7 переменного ТОка с однополярным усилением импульсов, который подавляет переменный сигнал отрицательной полярнос ти, и усиливает импульсы положительной полярности. Его выходной сигнал неизменной частоты и скважности (фиг. 2,) подается на нагрузку.

При скважности импульсов & 2 этот сигнал подается на вход фильтра 4, на выходе которого имеется синусоидальный сигнал, который подается на нагрузку. Суммирующий блок 6 выполнен на пассивных элементах, т.е. резисторах и конденсаторах или же

. содержит 1-2 операционных усилителя, работающих в режиме повторения сигнала с .коэффициентом передачи равным единице, т.е. практически без дрейфа В качестве операционного усилителя 7 применяют интегральный усилитель с преобразованием МДМ - типа или же с непосредственной связью с малым дрейфом и с глубокой отрицательной обратной связью, что позволяет исключить дрейф и выполнить преобразование сигнаша постоянного тока очень малых уравнений (например, микровольтового диапазона) в переменный с высокой точностью,линейностью и стабильностью, при этом коэффициент усиления усилителя 1 не требуется большим, так как избирательный усилитель 7 должен иметь большой коэффициент усиления.

Ограничитель 5 амплитуды импульсов предназначен для исключения выбросов и дрейфа выходного переменного напряжения мультивибратора 3, обусловленного, в основном, нестабильностью напряжения насыщения ключей мультивибратора.

Формула изобретения

о

Преобразователь напряжения, содержащий операционный усилитель, формирователь, выход которого соединен CQ входом мультивибратора, фильтр, выход которого подключен к выходной шине, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, стабильности и разрешающей способности| в него введены соединенные последовательно и включенные между выходом . мультивибратора и входом фильтра, ограничитель амплитуды импульсов, суммирующий блок, изОирательный усилитель переменного тока с однополярным усилением импульсов, а также источник опорного напряжения,, причем вход формирователя подключен к входной шине, выходы источника опорного напряжения и операционного усилителя подключены, к соответствующим входам суммирующего блока, инвертирующий вход операционного усилителя подключен к входной шине, неинвертирующий- к общей шине..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР 312368, кл. Н 03 F 1/00, 1971.

К

of-A

А А

« t