Прецизионный преобразователь переменного напряжения в постоянное по уровню среднеквадратического значения

Рассмотрены разработанная модель резистивно-транзисторного термоэлектрического преобразователя, методика идентификации ее параметров и результаты схемотехнического моделирования с применением предложенной модели преобразователя переменного напряжения в постоянное по уровню среднеквадратического значения. Приведена электрическая схема преобразователя переменного напряжения в постоянное, полученная при схемотехническом моделировании зависимости погрешности преобразования от уровня входного напряжения, на основании которой сформулированы основные требования для уменьшения погрешности. Применение ранее разработанных на базовом матричном кристалле МН2ХА031 операционных усилителей типа OAmp11.2 с входными полевыми транзисторами, управляемыми p–n-переходом, позволяет реализовать прецизионный преобразователь переменного напряжения в постоянное по уровню среднеквадратического значения в виде микросборки, содержащей два кристалла термоэлектрического преобразователя ПН001, один кристалл МН2ХА031 со схемой обработки сигналов и внешние фильтрующие конденсаторы. Схемотехническое моделирование показало, что такой преобразователь сохраняет работоспособность при поглощенной дозе гамма-излучения, равной 1 Мрад, и воздействии флюенса нейтронов 1 ⋅ 1013 н/см2

1. Дворников, О. В. Микроэлектронные преобразователи переменного напряжения в постоянное по уровню среднеквадратического значения. Ч. 1. Преобразователи с экспоненциально-логарифмической обратной связью / О. В. Дворников, В. А. Чеховский, Ю. Ф. Шульгевич // Компоненты и технологии. 2004. № 9. C. 62–69.

2. Дворников, О. В. Микроэлектронные преобразователи переменного напряжения в постоянное по уровню среднеквадратического значения. Ч. 2. Преобразователи на аналоговых умножителях напряжения / О. В. Дворников, В. А. Чеховский, Ю. Ф. Шульгевич // Компоненты и технологии. 2005. № 1. С. 34–39.

3. Yoon, E. A Wideband Monolithic RMS-DC Converter Using Micromachined Diaphragm Structures / E. Yoon, K. D. Wise // IEEE Transactions on Electron Devices. 1994. Vol. 41, No 9. Р. 1666–1668. DOI: 10.1109/16.310122.

4. Дворников, О. В. Измерительный преобразователь для широкополосных вольтметров переменного тока / О. В. Дворников, В. А. Чеховский, Ю. Ф. Шульгевич // Новости науки и технологий. 2007. Т. 2, № 6. С. 13–17.

5. Проектирование аналоговых микросхем для экстремальных условий эксплуатации на основе базового матричного кристалла МН2ХА031 / О. В. Дворников [и др.] // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем. 2021. № 2. С. 37–46. DOI: 10.31114/2078-7707-2021-2-37-46.

6. Ott, W. E. A New Technique of Thermal RMS Measurement / W. E. Ott // IEEE Journal of Solid-State Circuits. 1974. Vol. 9, No 6. Р. 374–380. DOI: 10.1109/JSSC.1974.1050530.

7. Прокопенко, Н. Н. Проектирование низкотемпературных и радиационно-стойких аналоговых микросхем для обработки сигналов датчиков / Н. Н. Прокопенко, О. В. Дворников, А. В. Бугакова. М.: СОЛОН-Пресс, 2021.