Амплитудный детектор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1058022 О 1/1 30 ОПИСАН ДВТОРСЙОМ НИЯ ТЕЛЬСТВУ 9 44.К.Герасинитут .элект8) Голованов А.И., ов З.Ф.ойства на инте х дифференциальред. В.З.Яайдеое радиоф., 1977,е ектиро схем. ф 144, литудный Дева дифференнэисторах к торов перво ы через соо первым и вт ТЕКТОР циальн оллекто го изтветст орым и АИ(54) (57содержащикада набазы тррых соедрезисторы х касрыотоующие точтра нэн УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ,(72) В,Н.лапенко и (71) Иосковский инс ной техники(56 1, Гетман В.П.Найдеров В.З., Юсупфункциональные устргральных микросхеманого усилителя, Подрова. И., Советскс 86, рис. 3.18. 2. Гребен А.БфП аналоговых интегральны И., фЭнергия, 1976, рнс. 7. 3 (прототип). ь4иниками питания, а эмиттеры - с кол"лектором первого транзистора второго дифференциального каскада, базакоторого является входом амплитудного детектора, при этом базы иобъединенные эмиттеры транзистороввторого дифференциального каскадачерез соответствующие токоэадающиерезисторы соединены с третьим ичетвертым источниками питания соответственно, а также выходной фильтрвключенный между коллекторами транзисторов первого дифференциальногокаскада, о т л и ч а ю щ и й с я. тем, что, с целью повышения линейности передаточной характеристикипри детектировании малых сигналов,между коллектором второго транзистора второго дифференциального каскада и первым источником питаниявключен дополнительный резистор;а между коллектором второго транзистора второго дифференциальногокаскада и базой одного из транзисторов первого дифференциальногокаскада включен конденсатор,1058022 10 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь"зовано для преобразования переменного напряжения в постоянное, какдетектор огибающей Или как детектор в устройствах автоматического 5регулировайия усиления.Известен амплитудный детектор,содержащий дифференциальный каскад, один вход которого являетсявходом устройства, а второй вход через резистор соединен с фильтром низких частот и с выходом эмиттер-, ного повторителя, вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя Я . 35Недостатками амплитудного детектора являются нелинейность передаточной характеристики в области малых сигналов, дрейф выходного напряжения, наличие постоянного 20 смешения на выходе при отсутствии детектнруемого сигнала на входе амплитудного детектора, а также емкостная нагрузка змиттерного повторителя, которая приводит к дополнительному возрастанию нелинейности передаточной характеристики при увеличении часто" .тИ входного сигнала. Эти недостатки приводят к понижению точности детектора особенно в области малых сигнаЗО Наиболее близким к предлагаемомутехническим решением является амплитудный детектор, содержащий два дифференциальных каскада на транзисто- ,35 рах, коллекторы и базы транзисторов первого из которых соединены через соответствующие резисторы с первым и вторым источниками питания, а эмиттеры - с коллектором первого тран зистора второго дифференциальногокаскада, база которого является входом амплитудного детектора, при этом базы и объединенные эмиттеры транзисторов второго дифференциального кас када через соответствующие токозадаю.шие резисторы соединены с третьим и четвертым источниками питания соответ" ственно, а также выходной Фильтр, включенный между коллекторами трав зисторов первого дифференциального каскада, и третий дифференциальныйкаскад, базы транзисторов которого соединены с базамиа коллекторыс коллекторами транзисторов первого дифФеренциального каскада, при этом 55 объединенные эмиттеры трайзисторов третьего дифференциального каскада соединены с коллектором второго транзистора второго дифференциального каскада 2 .Недостатком известного амплитуд" ного детектора является нелинейность передаточной характеристики (квадратичная зависимость) в области малых сигналов, 65 Цель изобретения - повышение линейности передаточной характеристики при детектировании малых,сигналов,Поставленная цель достигаетсятем, что в амплитудный детектор,содержащий два дифференциальных каскада на транзисторах, коллекторыи базы транзисторов первого из которых соединены через соответствующие резисторы с первым и вторымисточниками питания, а эмиттерыс коллектором первого транзисторавторого дифференциального каскада,база которого является входом амплитудного детектора, при этом базыи объединенные эмиттеры транзисторов второго диФФеренциального каскада через соответствующие токоэада-ющие резисторы соединены с третьими четвертым источниками питаниясоответственно, а также выходнойФильтр, включенный между коллекторами транзисторов первого дифференциального каскада, между коллектором второго транзистора второгодифференциального каскада и первымисточником питания включен дополнительный резистор, а между коллектором второго транзистора второгодифференциального каскада и базойодного из транзисторов первого дифФеренциального каскада включен конденсатор.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого амплитудного детектора.Амплитудный детектор содержитпервый дифференциальный каскад натранзисторах 1 и 2, резисторы 3 - б,второй дифференциальный каскад натранзисторах 7 и 8, тоноэадающие ре-зисторы 9 - 11, дополнительный резистор 12, конденсатор 13, выходнойфильтр 1.4 и первый, второй, третийи четвертый источники питания 15 - 18.Амплитудный детектор работаетследующим образом,Детектируемый сигнал поступает набазу транзистора 7. Второй дифференциальный каскад на транзисторах 7и 8 усиливает детектируемый сигналтаким образом, что на дополнительномрезисторе 12 будет действовать пере"менное напряжение 01, равное п 30 =0Вх" Величина "1 г 3 является коэф- ЯМт Фициентом усиления и, например.,Заказ 9592/55 Тираж 936 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, З, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4. при ,=10 кОм и Эз= 1 мА будет равна 200. В результате в коллекториой цепи транзистора 8, т.е. на дополнительном резисторе 12 действует напряжение во много раэ превышающее входное. Это напряжение:через конденсатор 13 поступает на базу транзистора 2, Первый дифференциальный каскад на транзисторах 1.и 2 при действии на его входе (база транэис" тора 2) переменного напряжения выполняет функцию переключателя тока, Таким образом, под действием переменного напряжения на базе транзистора 2 происходит распределение коллекторного тока транзистора 7 между транзисторами 1 и 2 и на выход-. ном фильтре 14 выделяется напряжение, пропорциональное разности коллекторных токов транзисторов 1 и 2. Соответствующим выбором сопротивления резистора 12 и токов транзисторов 7 и 8 коэффициент усиления по напряжению второго дифференциального каскада на транзисторах 7 и 8 может быть получен равным нескольким десяткам и даже сотням единиц. Таким образом, даже при входномсигнале меньше одного милливольтав коллекторной цепи транзистора 8действует напряжение равное нескольким сотням милливольт,.что значительнэ превышает величину 2 .Следовательно, линейное детектирование в предлагаемом амплитудном детекторе осуществляется призначениях входного сигнала значи= 10 тельно меньших, чем в известном.Предлагаемый амплитудный детектор может также выполнять функцииквадратичного детектора, умножителяи фазового детектора. В режиме умножителя и фазового детектора второйвывод конденсатора 13 является вторым входом устройства. Таким образом, предлагаемый амплитудный детектор благодаря тому, что транзистор 8 совместно с его коллекторной нагрузкой обеспечивает большое усиление, обладает повышенной линейностью передаточной характеристики при детектировании малых. сигналов.