Детектор абсолютной величины сигнала

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН ШН 03 В с-"с: ПИСАН ОБРЕТЕН ст лиГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ н двто сиомъ свидя(56) 1АлексеСтародуб Г.И.ных аналоговыхветское радиома В 4. Бюл. 9 37ц, Л.И.Чернобельский, .А.Мусаелян, С.В.Цвет мберг3(088.8)нко А.Г., Коломбет Е. Применение прецизионмикросхем. М., "Сор 1980 р с106, схе 2. Патент Франции Р 2010316, кл, Н 03 0 1/00, 1970 (прототип) (54)(57) ДЕТЕКТОР АБСОЛЮТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ СИГНАЛА, содержащий первый диод и последовательно соединенные инвертор, второй диод и операционный усилитель, при этом второй диодподключен катодом к неинвертирующему входу операционного усилителя,выход которого является выходом,а вход инвертора - входом детекторабсолютной величины сигнала, о тличающийся тем, что,сцелью повыщения точности детектирования в него введены генератор тока и третий диод, катод которогоподключен к инвертирующему входуоперационного усилителя и одномуиз выходов генератора тока, аанод - к выходу операционного усителя, другой выход генератора токаподключен к катодам первого и второго диодов, а анод первого диодасоединен с входом инвертора.1046905 1 Ф 1 эО:ц ю9 4 где Ч 0=911т в Изобретение относится к радиотехнике и может быть применено дляпреобразования абсолютной величиныпеременного сигнала в постоянноенапряжение с высокой точностью и вбольшом динамическом диапазоне.Известен детектор абсолютнойвеличины сигнала, содержащий дваоперационных усилителя, к инвертирующим входам которых подключеныаноды первого и второго диодов иодин иэ выводов первого и второгорезисторов соответственно, выходыоперационных усилителей соединеныс катодами первого и второго и санодами третьего и четвертого диодов соответственно, неинвертирующий вход одного иэ операционныхусилителей подключен к общей шине,его инвертирующий вход через ре-зистор, а неинвертирующий вход дру"гого операционного усилителя непосредственно соединены с входом, а катоды третьего и четвертого диодови другие выводы первого и второгорезисторов с выходом детектора абсолютной величины сигнала1 .Недостатком известного устройства детектирования абсолютной величины сигнала является нарушение линейности амплитудной характеристикина высоких частотах, что вызвановлиянием ограниченной скорости нарастания выходного сигнала в операционных усилителях ОУ) при изменении полярности входного сигнала.Кроме того, недостатком известногоустройства является также изменениеглубины отрицательной обратной свя/зи ОУ, обусловленной характернойзависимостью сопротивления диодовот величины смещающего их в прямомнаправлении напряжения, Это приводитк трудностям синтезирования оптимальных цепей коррекции ОУ. Н аи более бли з к им к предлагаемому является детектор абсолютной величины сигнала, содержащий резистор, пер, вый диод и последовательно соединенные инвертор, переключатель, второй диод и ОУ, при этом первый и второй диоды подключены к неинвертирующему входу ОУ катодом и анодом, к выходам переключателя - анодом и катодом соответственно, инвертирующий вход ОУ соединен с его выходом, а между входом инвертора и выходом ОУ, которые являются входом и выходом детектора абсолютной величины сигнала включен резистор 23.Недостатком указанного устройства является низкая точность детектирования абсолютной величины сигнала, обусловленная с одной стороны тем, что известный детектор абсолютной величины сигнала является однополупериодным, а с другой стороны изменением глубины отрицательнойобратной связи.Цель изобретения - повышение точности детектированияПоставленная цель достигается тец,что в детектор абсолютной величинысигнала, содержащий, первый диод ипоследовательно соединенные инвертор, второй диод и ОУ, при этомвторой диод подключен катодом к10 неинвертирующему входу ОУ, выходкоторого является выходом, а входинвертора - входом детектора абсолютной величины сигнала, введены генератор тока и третий диод, катод ко)5 торого подключен к инвертирующемувходу операционного усилителя и одному из выходов генератора тока,а анод - к выходу операционного усилителя, другой выход генератора тока подключен к катодам первого ивторого диодов, а анод первого диода соединен с входом инвертора.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема пред"лагаемого устройства,Детектор абсолютной величинысигнала содержит,инвертор 1, первый,второй и третий диоды 2-4, операционный усилитель (ОУ) 5 и генератор б тока.Устройство работает следующимобразом,В исходном состоянии, когда входной сигнал Оьравен нулю и приравных выходных сопротивлениях инвертора 1 и генератора входногосигнала, первый и второй диоды 2и 3 смещены в прямом направлениитоком, протекающим через них содного из выходов генератора б тока,4 О При этом падение напряжения на каждом из диодов, при идентичности ихпараметров температурный потенциалт =- 26 мВ, при Т298 К),прямой ток диода,обратный ток диода.При смещении диода в прямом направлении (;) можно считать,что Поскольку катоды первого и второго диодов 2 и 3 соединены между собой, то напряжение в точке их сое динения определяется как.-0= Ч 1 и - , (3 При положительной полуволне вход-,65 ного сигнала + О В , первый диод 21046905 20 Составитель А.ОсиповичТехредМ, Костик Корректор А.Ильин Редактор Ю.Середа Заказ 7 У 50/55 Тираж 936 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 еще больше откроется, второй диод 3при этом подзакроется. При этомток через один диод растет, а черездругой одновременно уменьшается,т,е, изменение Отношении токов /происходит по квадратичному закойуа изменение величины(О 9- 0), какэто следует из выражения СЗ) полинейному закону и равно) (4)При изменении полярности входного сигнала первый диод 2 и второйдиод 3 меняются ролями, а напряже-ние в точке соединения их катодовимеет тот же знак и форму, что ипри положительной полуволне входного сигнала,Это напряжение имеет такую жеформу, какую имеет напряжение на выходе двухполупериодного выпрямителя.Через операционный усилитель 5 онопоступает на выход устройства,Операционный усилитель 5 и третий диод 4 предназначен для компенсации начального напряжения в точке соединения катодов первого и второго диодов 2 и 3, обусловленногопротеканием через них тока смещенияс одного из выходов генераТора б тока. При этом величина тока, протека"ющего через третий диод 4 с другого выхода генератора б тока равна току, протекающему через первыйи второй диоды 2 и 3 (1= 1 =з ).я Фъ"При соблюдении этого условия выходное напряжение изменяется точноот нуля.При изменении входного сигнала,.ток через третий диод 4 не изменяется, при этом глубина обратнойсвязи ОУ остается неизменной.Инвертор 1, который может быть 10 выполнен на основе ОУ, также работает в линейном режиме, что полностьюисключает искажения детектируемогосигнала, связанные с конечной скоростью нарастания выходного напря жения ОУ и с изменениями глубиныотрицательной обратной связи ОУ.Погрешность амплитудной характеристики детектора абсолютной величины сигнала не превышает нескольких милливольт,т,е. соизмерима с напряжением смещения нуля серийных ОУ. Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокой точностью, по сравнению с известными устройствами детектирования абсолютной величины сигнала,