Детектор амплитудно-модулированных сигналов

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных и электроизмерительныхприборах.Пель изобретения - увеличение динамического диапазона детектируемыхсигналов.На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема детектора амплитудно-модулированных сигналов,Детектор амплитудно-модулированных сигналов содержит усипитель 1,первый амплитудный детектор 2, второйамплитудный детектор 3, блок 4 вычитания, сумматор 5, ограничитель 6сверху, аттенюатор 7 и ограничитель.8 снизу.Детектор амплитудно-модулированных сигналов работает следующим образом.Весь динамический диапазон входныхсигналов разбивается на два поддиапазона, Для первого поддиапазона напряжение входного сигнала лежит в 25пределахПе мПеПп рз (1)где Пех. нала амплитудного детектора 3, соответствующееначалу линейного участка35его детекторной характеристики,Для второго поддиапазона напряже.ние входного сигнала удовлетворяетнеравенству40 Пе Ппор(2)Когда входной сигнал находится в первом поддиапазоне, он поступает на вход усилителя напряжения, коэффициент усиления которого выбирается из условияП К П 0 (3)50 где К - коэффициент усиления усили 0теля напряжения;П - напряжение входного сигналаФорамплитудного детектора 2,соответствующее началу линейного участка его детек 55торной характеристики.Далее сигнал детектируется первым амплитудным детектором 2, который работает на линейном участке, проходит через ограничитель 6 сверху, ослабляется аттенюатором 7 и поступает на первый вход сумматора 5. КоэдиЪициент передачи К аттенюатора 7 выбирается из условия1(4)Напряжение на первом входе сумматора 5 определяется следующим выражением:П, - ПеКгде К - коэффициент передачи перво%аго амплитудного детектора 2;Когрб - козами ент передачи Ограничителя 6 сверху.Коэффициент передачи ограничителя 6 сверху принимаЬт равньы единице для первого поддиапазона входных сигналов, Одновременно входной сигнал устройства поступает на второй амплитудный детектор 3 и затем на первый вход блока 4 вычитания. На второй вход блока 4 вычитания подается опорное напряжение, которое выбирается из условияПоп = Пвор Ке 1(6) где К " коэффициент передачи второго амплитудного детектора 3.Тогда напряжение на выходе блока 4 вычитания равноПьыФ = Пььдз Пп Пе КП 0 рК з 1(ПеПлор е)ФВ случае выполнения неравенства (1) на выходе блока 4 вычитания будет отрицательное напряжение, т.е, Пеы ( О. Ограничитель 8 снизу пропускает только сигнал цоложительной полярности, поэтому на втором входе сумматора 5 напряжение равно нулю, т.е, Пе = О.Принимая коэффициенты передачи блока 4 вычитания и сумматора равными единице, получают выходное напряжение для первого поддиапазона входных сигналовБ еьюст -е е- Пь е.2 ПмК, (8)Рассмотрим второй случай, когда входной сигнал находится во втором5 1 552347 6поддиапазоне, В этом случае ограничи- (13)тель 6 сверху работает в режиме ограничения и напряжение на его выходе Входной сигнал устройства, при коостается постоянным и равньм Н огр.втором коэФФициент передачи второгоНапряжение ог раничения ограничителя амплитудного детектора 3 будет макси 6 сверху Бсг выбирается из условия мальным К 5 с, обозначим чер э вх 2обозначим через ПОбозначив йелинейность амплитуднойоп(9) характеристики детектора 3 через оогра КК,оп редел яют коэАА ициен тЧмхкс1Ъ Мипередачи для второго поддиапазона,входных сигналов П вьх г чст 11 ьх гК 9 ьК 2ю2 чст П Пвххг ВХ 2К %амкс КЯьм 14)Нелинейность амплитудной характеристики детектора амплитудно-модулированных сигналов определяют как отношение двух коэФфициентов передачи Кгчст и КчстКгчст КЯзмин ЙЛд 1К хат К Ч в м нЧст(15)Из выражения (15) видно, что нелинейность амплитудной характеристики устройства определяется нелинейносо рс атт(1 0)15На выходе блока 4 вычитания при этом находится положительное напряжение, которое пропускает ограничитель 8 снизу. Принимая коэААициент,передачи ограничителя 8 снизу равным едини це, получают напряжение на втором входе сумматора 5, равное го поддиапазона входных сигналов БВх К%а 9 11 ьхПвьх. чотст т10Напряжение на первом входе сумматора 5 является также величиной постоянной и равной Вх 5-2 Хз ОП( 1)Напряжение на выходе детектора амплитудно-модулиров анных сигналов длявторого поддиапазона входных сигналовравно Бвьх 2 ,т= Пвх ь.+ цвх 5-2 = "рь Кхт+ + Ньх Кэ Пап = цвхК 5 (12)Из выражения (8) видно, что для первого поддиапазона входных сигналов выходной сигнал Бвцопределяется только характеристиками первого ам- З 5 плитудного детектора 2, При этом минимальный входной сигнал, как видно иэ выражения (3), определяется коэЖЬициентом усиления усилителя 1, который может иметь достаточно большое усиление.Для второго поддиапазона входных сигналов, как видно из выражения (12), выходной сигнал Бв,х определяется только характеристиками второго амплитудного детектора 3.Входной сигнал устройства, при котором коэффициент передачи второго амплитудного детектора 3 будет минимальным К , обозначим через Б ,50в мьн фОбозначив неидентичность детекторных характеристик при одном и том жеКг входном напряжении как= ,опрек,деляют коэффициент передачи для первотью характеристики одного из амплитудных детекторов, величина которой достаточно мала, так как детекторы работают на линейном участке, и неидентичиостью характеристик амплитудных детекторов, которая также может быть достаточно малой при выборедиодов с идентичными параметрами.Формула изобретенияДетектор амплитудно-модулированных сигналов, содержапий сумматор, последовательно соединенные усилитель, вход которого является входом детектора амплитудно-модулированных сигналов, и первый амплитудный детектор, последовательно соединенные второй амплитудный детектор и блок вычитания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения динамического диапазона детектируемых сигналов, введены последовательно соединенные и включенные между выходом первого амплитудного детектора и первым входом сумматора ограничитель сверху и аттенюатор, ог раничитель снизу включенный между выходом блока вычитания и вторым входом сумматора выход которого является выходом детектора амплитудно-модулированных сигналов, при этом второй вход блока вычитания яв. ляется входом опорного напряжения.