Устройство для преобразования переменного напряжения в постоянное

(56) 1. Апйегвоп Т,С, Иеавцг 1 пд,1,ом - Ь ече 6 ВГ Чо 61 аде М Ю БегчоРеедЬасМ ТесЬп ) царев. -"Е 0 есСгоп 1 св"1961 чу, 28, 4 ц)у 14, р. 63-65.2, Авторское свидетельство СССР(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕНН 01 О НАПРЯЖЕНИЯ ВПОСТОЯННОЕ, содержащее последовательно соединенные первый детектор, блок вычитания и усилительсигнала) ошибки, а также модулятор,выход которого через второй детекторсоединен с вторым входом блока вычитания, а управляющий вход модулятора соединен с выходом устройства, игенератор Фиксированной частоты,.о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения чувствительности,в него введены коммутатор и последовательно соединенные усилительограничитель и синхронный детекторБО 026070 А выход которого соединен с управляю-. щим входом модулятора, второй вход синхронного детектора соединен с выходом усилителя сигнала ошибки, а вход усилителя-ограничителя соединен с дополнительным выходом блока вычитания, коммутатор подключен между выходом генератора Фиксированной частоты и вторым входом модулятора, а второй вход коммутатора соединен с дополнительным входом устройства.2. Устройство по н. 1, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что блок вычитания содержит элемент вычитания первый и второй входы котоа рого соединены соответственно с е выходами идентичных первого и второго каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные Фильтр пеРвой гармоники и усилитель С низкой частоты, входы упомянутых ка-. налов являются входами блока вычи- а тания, выход элемента вычитания является выходом блока вычитания, а выход первого канала соединен с дополнительным выходом блока вычитания.Изобретение относится к измерительной технике и можетбыть использовано в широкополосных измерителях напряжения по уровню амплитудного эначения.Известны устройства для широкополосного преобразования переменного напряжения,в постоянное, содержащие последовательно соединенные основной детектор и сумматор, а также последовательно соединенные генератор. 10 фиксированной частоты, модулятор и дополнительный детектор, выход которого подключен к второму входу сумматора, при этом вход модуля- тора соединен с выходом суммато" ра 1.Однако известное устройство имеет недостаточную чувствительность и может преобразовывать входные сигналы в диапазоне не более 20 дБ. ,Динамический диапазон также ограничивается стабильностью и линейностью модулятора.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для широкополосного преобразования переменного напряжения в постоянное, содержащее последовательно соединенные первый детектор, блок вычитания, усилитель сигнала ошибки, модулятор и второй детектор, выход которого соединен с вторым входом блока Рычитания, а также генератор фиксированной, частоты, выход которого связан с вторым входом модулятора, а выход усилителя сиг нала ошибки соединен с выходом устройства 1 2,.1Такое устройство имеет недостаточную чувствительность при преобраэо ванин малых амплитудно-манипулированных сигналов. Низкая чувствительность обусловлена влиянием флюктуаций и шумов работающих беэ смещения детекторов, а также входной цепи работающего с напряжением постоянного тока блока вычитания. Использование в устройстве наиболее стабильных и чувствительных детекторов на прямосмешенных диодах с барьером Иоттки не позволяет устранить недостаток ввиду невозможности выделения малой разности продетектированных напряжений. Действительно, напряжение смещения диодов составляет 0,4-0,б В, а полезное про детектированное напряжение снижается до долей милливольта и имеет тот же порядок величины, что и флюктуации напряжения смещения.Поэтому достоверное выделение малого 60 продетектированного напряжения и тем более выделение еще значительно меньшей разности продетектироваиных напряжений на фоне флюктуаций напряжг.ний смещения детекторов, 65 а также шумов входных цепей блока вычитания представляет собой весьма сложную задачу.Цель изобретения - повышение чувствительности.Указанная цель достигается тем, что в устройство для преобразования переменного напряжения в постоянное, содержащее последовательно соединенные первый детектор, блок вычитания и усилитель сигнала ошибки, а такжемодулятор, выход которого через второй детектор соединен с вторым входом блока вычитания, а управляющий вход модулятора соединен с выходом устройства, и генератор фиксированной частоты, введены коммутатор и последовательно соединенные усилитель-ограничитель и синхрон. ный детектор, выход которого соединен с управляющим входом модулятора, второй вход синхронного детектора соединен с выходом усилителя сигнала ошибки, а вход усилителя-ограничителя соединен с дополнительным выходом блока вычитания, коммутатор подключен между выходом генератора фиксированной частоты и вторым входом модулятора, а второй вход коммутатора соединен с дополнительным входом устройства.Блок вычйтания содержит элемент вычитания, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами идентичных первого и второго каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные фильтр первой гармоники и усилитель низкой частоты, входы упомянутых каналов являются входами блока.вычитания, выход элемента вычитания является выходом блока вычитания, а выход первого канала соединен с дополнительным выходом блока вычитания. На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.устройство для преобразования переменного напряжения в постоянное содержит последовательно соединенные первый детектор 1, блок 2 вычитания и усилитель Э сигнала ошибки, модулятор 4, выход которого через второй детектор 5 соединен с вторцм входом блока 2 вычитания, а управляющий вход модулятора 4 связан с выходом устройства, последовательно соединенные генератор Ь фиксированной частоты и коммутатор 7, выход которого подключен к второму входу модулятора, а второй вход коммутатора соединен с дополнительным входом устройства, последовательно соединенные усилитель-ограничитель 8 и синхронный детектор у, выход которого соединен с управляющим входом модулятора 4, второй вход синхронного детектора 9 связан с выходом усилителя 3 сигнала1026070 Составитель Т, Веремейкнна.Редактор Н. Беэродная Техред А. Бабинец Корректор А. Тяско Тираж 710 Подписное ВНПППИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 3552/37 т тт ттттт ттттт филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4ошибки, а вход усилителя-ограничителя 8 соединен с дополнительным выходом блока 2 вычитания. Блок 2 вычитания содержит элемент 10 вычитания, первый и второй входы которого .связаны соответственно с выходами идентичных первого и второго каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные фильтр 11 или. 12,первой гармоники и усилитель 13 или 14 низкой частоты, входы упо мянутых каналов являются входами блока 2 вычитания, а выход первого канала соединен с дополнительным выходом блока вычитанияУстройство работает следующим 15 образом.Входной сигнал детектируется в детектора 1. Напряжение переменного тока с выхода детектора 1 подается 1 на Фильтр 11, который выделяет первую гармонику частоты манипуляции, которая усиливается в усилителе 13 низкой частоты НЧ) иподается на вход элемента 10 вычитания и на вход усилителя-ограничителя 8, На дополнительный вход устройства подается управляющее напряжение частоты манипуляции от источника амплитуднотманипулированного сигнала например, от генератора качающейся частоты), Это напряжение управляет коммутатором 7, который периоди.чески прерывает сигнал от генератора б фиксированной частоты, поступающий на модулятор 4, синхронно с входным.сигналом детектора 1. Выходной амплитуднотманипулированный сигнал модулятора 4 детектируется детектором 5, затем фильтром 12 выделяется и в усилителе 14 НЧ усиливается первая гармоника частоты манипуляции 40 продетектированного сигнала, которая ,далее подается на второй вход элемента 10 вычитания, На выходе последнего вырабатывается переменное напряжение, пропорциональное разности входных напряжений элемента 10 вычитания. Это напряжение ошибки усиливается в усилителе, 3 и выпрямпяется синхронным детектором 9, который управляется выходным напряжением усилителя-ограничителя 8. Выходное напряжение синхронного детектора 9 управляет коэффициентом передачи модулятора 4 таким образом, что разность входных напряжений элемента 10 вычитания поддерживается малой. При этом благодаря идентичности детекторов 1 и 5, фильтров 11 и 12 и усилителей 13 и 14 амплитуда выходного напряжения модулятора 4 поддерживается практически равной амплитуде входного напряжения детектора 1. Таким образом, выходное напряжение устройства, связанное с выходным напряжением модулятора 4 логарифмической зависимостью при экспоненциальнойхарактеристике регулирования модулятора 4, будет связано той же зависимостью и с входным напряжением устройства.Положительный эФфект от внедрения предлагаемого устройства достигается за счет того, что полезные продетектированные напряжения переменного тока Фильтруются и усиливаются до их вычитания. При этом полезные сигналы отфильтровываются от Флюктуаций напряжений смещения и низкочастотных шумов входных цепей устройства, что позволяет повысить его чувствительность. Одновременно благодаря эффективному использованию режима работы детекторов со смещением достигается увеличение их коэффициентов передачи и повышение их стабильности,