Среднеквадратичный детектор

.(21 (22 (46 (72 ельныеого напря ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ(71) Специальное конструкторское бюро "Виброприбор"(56) Волгин Л.И. Измерит преобразователи переменн жения в постоянное. И., Советское радио, 1977, с. 129-130.Авторское свидетельство СССР В 855514, кл. С 01 К 19/02, 1979. (54)(57) СРЕДНЕКВАДРАТИЧНЪЙ ДЕТЕКТОР, содержащий первый операционныи усилитель, масштабирующий резистор включенный между входной шиной и его йнвертирующим входом, диодный мост, диагональ переменного тока которого включена между выходом первого операционного усилителя и его инвертирующим входом, преобразователь модуля пульсирующего тока в ток со средним значением, пропор циональным среднеквадратичному зна чению, состоящий иэ четырех транзисторов одинакового типа проводимости, первого и второго усредняющих конденсаторов, база первого транзистора подкпючена к его коллектору, базе второго транзистора и положительному выводу диодного моста, база третьего транзистора - к его коллектору и эмиттеру первого транзистора, база четвертого транзистора - к его коллектору,эми ЯО 1170361 теру второго транзистора и первойобкладке первого усредняющего конденсатора, эмиттеры третьего и четвертого транзисторов соединены сотрицательным выводом диодного моста, и диод, катод которого соединенс коллектором второго транзистораи через второй усредняющий конденсатор - с отрицательным выводомдиодного моста, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона частот входногосигнала, вторая обкладка первогоусредняющего конденсатора подключена к отрицательному выводу диоднЬго моста, кроме того, в детектордополнительно введен преобразователь тока в напряжение, выполненный в виде второго операционногоусилителя, выход которого черезусредняющий конденсатор подключен кего инвертирующему входу, которыйчерез резистор соединен с входнымвыводом преобразователя тока в напряжение и с отводом первого резисторного делителя, включенного междуположительной шиной питания и выходом второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которогосоединен с отводом второго резисторного делителя, идентичного с первым и включенного между положительной шиной питания и общей шиной, приэтом входной вывод преобразователятока в напряжение подключен к анодудиода,1 170 Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано. в приборах для измерения эффективного значения сигналов,Цель изобретения - расширениедиапазона частот входного сигналапутем преобразования пульсирующеготока в постоянное напряжение, прикотором уменьшается влияние паразитной емкости нагрузки.На чертеже приведена электрическая принципиальная схема среднеквадратичного детектора,Среднеквадратичный детектор содержит первый операционный усилительинвентирующий вход которого черезмасштабный резистор 2,. подключен квходной шине, диодный мост 3, диагональ переменного тока котороговключена между выходом первого опе- Орационного усилителя 1 и его входом,преобразователь 4 модуля пульсирующего тока в пульсирующий токсо средним значением, пропорциональным среднеквадратичному значению25входного сигнала, состоящий из четырех транзисторов одинакового типапроводимости, база первого 5 из которых соединена с его коллектором,базой второго 6 и с положительным 30выводом диодного моста 3, база третьего транзистора 7 соединена с егоколлектором и эмиттером первого тран-.зистора 5, база четвертого транзистора 8 соединена с его .коллектором, З 5эмиттером второго транзистора 6 ичерез первый усредняющий конденсатор9 с отрицательным выводом диодногомоста 3, эмиттерами третьего 7 и четвертого 8 транзисторов и первой обкладкой второго усредняющего конден.сатора 10, вторая обкладка которогосоединена с катодом диода 11. Среднеквадратичный детектор со держит также преобразователь 12 тока в напряжение, состоящий из операционного усилителя 13, инвертирующий вход которого соединен через резистор 14 с анодом диода 11 и отводом 50 первого резисторного делителя 15, включенного между положительной шиной питания и выходом операционного усилителя 13, соединенным через конценсатор 16 с инвертирующим входом 55 этого же усилителя. Неинвертирующий вход операционного усилителя 13 соединен с отводом второго резисторно-; 361го делителя 17, включенного между положительной шиной питания и общей шиной.Среднеквадратичный детектор работает следующим образом.Первый операционный усилитель 1 вместе с масштабным резистором 2 и диодным мостом 3 преобразуют входной сигнал в однополярный пульсирующий ток, который протекает через входную цепь преобразователя 4 модуля пульсирующего тока в пульсирующий ток, среднее значение которого пропорционально среднеквадратичному значению входного сигнала, Преобразование производится за счет преобразования входного тока преобразователя;транзисторами 5 и 7 в напряжение, пропорциональное удвоенному логариФму модуля упомянутого тока вьх 5"вхО =2 т Ь =121 ее где 051 - напряжение между коллек.1тором транзистора 5 Иэмиттером транзистора 7;Ут - тепловой потенциал(25, 7 мВ при 20 С);1 Вь - выходной ток диодногоьзмоста 3;1 - ток насыщения транзисеторов 5 - 8,ЦВ - напряжение входного сигнала;Р - сопротивление масштаб 2ного резистора 2.Выходной ток преобразователя 4 равен коллекторному току транзистора 6" "в1 =1 ее ,(й)Тгде ОВ - напряжение между коллектором и змиттером транзис-тора 8, которое .равно"в= т "(32еТок Х усредняется первым усредняющим конденсатором 9 . Из соотношений (1), (2) и (3) можно получить среднее значение выходного тока преобразователя 4Фвх 1в= - , (Фй,т,)2 . 15 20 редняющих конденсаторов Составитель А. ПучковскийРедактор.И. Рыбченко Техред М.Кузьма Корректор М. Роэман Заказ 4699/41 Тира ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, Ж, 748го комий и откаушская ПодписяР та СССтийаб д Филиал ППП "Патент", гУжгород, ул. Проектная, 4 з 1Выходной ток преобразователя 4 протекает через дйод 11, который от. пнрает при отрицательных полуволнах напряжения на выходе операционного усилителя 1. Среднее значение тока 1 выделяется конденсатором 10, который подзаряжается при открытом диоде 11 и частично разряжается, когда диод 11 заперт.Преобразователь 12 тока в напряжение преобразует среднее значение тока , протекающего через диод 9 и равное.в прстоянное,напряжение при достаточно большик величинах емкостей ус- выходное напряжение преобразователя 12 тока внапряжение и среднеквадратического детектсцра,К - сопротивление нижнего пле 15ча делителя 15 напряжения,Преобразование тока в напряжениепроизводится за счет компенсацииусилителем 13 разности выходныхнапряжений идентичных резисторныхделителей 15 и 17, возникающей вследствие протекания тока через диод 11.Конденсатор 16 сглаживает пульсациии выделяет среднее значение выходногонапряжения. На величину постоянноговыходного напряжения паразитная емкость нагрузки влияет только во время переходных процессов, но частотувходного сигнала она не ограничивает.По этой причине предлагаемый среднеквадратичный Детектор позволяет расширить диапазон частот входного сигнала.