Устройство для широкополосного преобразования переменного напряжения в постоянное Советский патент 1982 года по МПК G01R19/22 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в широкополоснБК измерителях. переменного напряжения с квадратичной передаточной характеристикой. Известно устройство для широкополосного преобразования переменного напряжения в постоянное, содержащее последовательно соединенные первый детектор, сумматор, модулятор и второй детектор, выход которого соедине .С вторым входом cyNwaTopa, а также генератор фиксированной частоты, которого соединен с вторым входо моду 1ятора 1, Недостатком и.звестного устройства является низкая его точность преобразования вшироком динамическом диапазоне, обусловленная тем, чт пр| уменьшении входного сигнала разность продетектированных. напряжений на входах сумматора уменьшается значительно быстрее и погрешность преоб разования, определяемая этой разност значительно увеличивается из-за влияния шумов и дрейфа детекторов и входных цепей сумматора. Наиболее близким К предлагаемому по технической сущности является уст ройство для широкополосного преобразования переменного напряжения в постоянное, содержащее последовательно соединенные детектор, усилитель, функциональный преобразователь и перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя. Функциональный преобразователь осуществляет кусочно-линейную аппроксимацию сигнала, корректирующую неквадратичность детектора при входных сигналах, превышающих уровни, соответствующие участку квадратичности детектора 12 . Недостатком известного устройства является низкая точность преобразования в широком динамическом диапазоне входных сигналов, обусловленная значительной погрешностью аппроксимации в функциональном преобразователе. Погрешность аппроксимации обусловлена ее кусочно-линейньм характером, а также температурной нестабильностью коэффициентов передачи детектора и ; функционального преобразователя. Цель.изобретения - повышение точности преобразования в широком динамическом диапазоне входных сигналов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для широкополосного преобразования переменного напряжения в постоянное, сЬдержащее детектор, вход которого подключен к входной шине устройства, а выход - к входу усилителя, выход которого соединен первым входом перемножителя, долнительно введены сумматор, аналополнительно введены сумматор, аналоговый делитель и источник опорного напряжения, причем выход источника опорного напряжения соединен с первым входом аналогового делителя и . одним входом сумматора, другой вход которого подключен к -выходу усилителя, а.выход - к второму входу пере множителя,.выход которого соединен с вторым входом аналогового делителя, выход которого подключен к выходной шине устройства. На чертеже представлена блок-схем устройства для широкополосного прёоб разования переменного напряжения в постоянноё. Устройство содержит детектор 1, вход которого соединен с входной шиной устройства, а выход - с входом усилителя 2, выход которого соединен с первыми входами перемножителя 3 и сумматора 4, выход которого соединен с вторым входом перемножителя 3, выход которого соединен с первым входо аналогового делителя 5, выход которого соединен с выходной шиной устройства, а второй вход - с выходом источника б опорного напряжения и вторым входом сумматора4. Устройство работает следующим образом. Высокочастотныйлходной сигнал детектируется детектором 1, усили-г вается усилителем 2 и поступает на входы перемножителя 3 и сумматора 4 причем на второй вход перемножителя 3 с выхода сумматора 4 поступает напряжение,равное Uj- KUi,+ ЕО (1) где Uj,- выходное напряжение детектора; . К - коэффициент усиления усилите ля ; EQ- ВЕлходное напряжение источник б опорного напряжения. Выходное напряжение перемножителя 3 в аналоговом делителе 5 делитс на выходное напряжение источника 6 опорного напряжения. В результате вбкодное напряжение устройства рав-U5bIX I UDгде:ио Ер|К - напряжение, соответст вующее точке пересече асимптот квадратичного и линейногс участков амплитудной характеристики детектора 1. Из (2) видно, что при малых напряжениях на выхо}1е детектора (UD«:ir) напряжение Ц пропорционально и Поскольку детектор работает при этом в квадратичном режиме- то амплитудная характеристика преобразователя также квадратичная. При больших входных напряжениях детектора Ui} и напряжение пропорционально У ц. Несмотря на то, что. .детектор работает в линейном режиме, амплитудная характеристика устройства остается квадратичной, т. е. квадратичная характеристика преобразователя сохраняется при любых входных напряжениях детектора 1. Температурная нестабильность детектора, а также разброс параметров различных экземпляров детекторов компенсируется регулировкой опорного напряжения Едв небольших пределах при калибровке устройства. Положительный эффект достигается за счет того, что квадратичная амплитудная характеристика устройства обеспечивается точной аналитической непрерыв-. ной зависимостью между продетектированным и входным напряжениями устройства, реализуемой с помощью перемножителя, сумматора, аналогового делителя и источника опорного напряжения. Формула изобретения Устройство для широкополосного преобразования переменного напряжения в постоянное, содержащее детектор, вход которого подключен к входной шине устройства, а вьоход - к входу усилителя, выход которого соединен с первым входом перемножителя, о т л и Я аю щ е е с -я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены сумматор, аналоговый делитель и источник опорного напряжения, причем выход источника опорного напряжения соединен с первым входом аналогового делителя и одним входом сумматора, другой вход которого подключен к выходу усилителя, а выход к второму входу перемножителя, выход которого соединен с вторым входом аналогового делителя, выход которого подключен к выходной шине устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 674194, кл. Н 03 Е) 1/06, 15.07.79. 2.Авторское свидетельство СССР 433426, кл. G 01 R 27/28, 25.06.74 (прототип).