Амплитудный детектор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистически Реслублик(51) М.Кл,03 К 5/2001 Й 19/04 соединением заявки -Приоритет -Государственный комитет Совета Министров СССР) УДК 621.374,331088.8) 3) Опубликовано 25.06.77. Бюллетень ЛЪ 235) Дата опубликования описания 19.09.77 елам изобретении и открытий 72) Авторы изобретени Л. А, Дубицкий, В, Н, Осипов Львовский ордена Ленина политехнический институ(54) АМПЛИТУДНЫЙ ДЕТЕ Изобретение относится к области электро- измерительной техники и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях.Известен детектор, содержащий источник 5 входного сигнала, соединенный через диод с неинвертирующим входом основного усилителя, выход которого через диод соединен с конденсатором памяти, соединенным с инвертирующим входом основного усилителя и неин вертирующим входом буферного усилителя, охваченного обратной связью 11.Недостатком устройства является изменение в режиме хранения амплитудного значения сигнала напряжения на аноде диода, подключенного к выходу основного усилителя, что приводит к появлению и снижению точности устройства. Недостатком также является большое запирающее напряжение, под которым может оказаться указанный диод, что приводит к увеличеншо токов утечки, разряжающих конденсатор памяти и снижающих точность устройства.Цель изобретения - повышение точности.Это достигается тем, что в устройство, содержащее источник входного сигнала, соединенный через диод с неинвертирующим входом основного усилителя, выход которого через диод соединен с конденсатором памяти, соединенным с инвертирующим входом основ- ЗО ного усилителя и неинвертирующим входом буферного усилителя, охваченного обратной связью, введен дополнительный диод, соединяющий неинвертирующий вход основного усилителя с выходом буферного усилителя, инвертирующий вход которого через резистор соединен с выходом основного усилителя.На чертеже представлена функциональная схема амплитудного детектора.Устройство содержит источник 1 входного сигнала, соединенный через диод 2 с неинвертирующим входом 3 основного усилителя 4, выход которого через диод 5 соединен с конденсатором б памяти, соединенным с инвертирующим входом 7 основного усилителя 4 н неинвертирующим входом 8 буферного усилителя 9, охваченного через резистор 10 обратной связью, а также диод 11, соединяющий неинвертирующий вход 3 основного усилителя 4 с выходом буферного усилителя 9, инвертирующий вход 12 которого через резистор И соединен с выходом основного усилителя 4.В режиме ам плитудного детектирования при возрастании входного напряжения диоды 2 и 5 открываются и конденсатор памяти б заряжается до максимального значения входного сигнала. Основной усилитель 4 в этом режиме охвачен отрицательной обратной связью и потенциалы его инвертирующего и неинвертирующего входов равны, При равныхсопротивлениях резисторов 10 и 13 напряжение на выходе буферного усилителя 9, определяющееся как алгебраическая сумма улвоенного напряжения на конденсаторе памяти б и взятого с обратным знаком напряжения на выходе основного усилителя 4, ниже напряжения на неинвертирующем входе 8 буферного, а слгловательно, и основного усилителя на величину прямого падения напряжения на диоде 5, Таким образом, диод 11 находится пол небольшим обратным смещением. Напряжение от источника 1 сигналоз передается на неинвертирующий вход 3 основного усилителя 4 практически бгз изменений, так как при входном токе устройства, равно алгебраической сумме обратного тока диода 11 и входного тока усилителя 4 и составляющем величину порядка единиц наноампер, прямым палением напряжения на диоде 2 можно пренебречь.Если величина входного напряжсния становиться меньше максимальной (режим хранения), то диод 5 запирается и отключает обратную связь, охватывающую основной усилитель 4. Коэффициент усиления по цепи (основной усилитель - буферный усилитель) резко возрастает, и диод 11 открывается, Усгройство при этом охватывается отрицательной обратной связью с выхода оуферного усилителя 9 через диод 11 нз неинвертирующий вход 3 основного усилителя 4. Источником постоянного напряжения в режиме хранения становится конденса тор б памяти, поскольку диод 2 запирается, отключая устройство от источника 1 входного сигнала. Так как за время перехода из режима детектирования в режим хранения характеристики устройства не меняются, то напряжение, устанавливающееся на неинвертирующем входе 3 основного усилителя 4 в соответствии с напряжением на конденсаторе памяти б, будет с высокой точностью равно максимальному значению входного сигнала. Поскольку ток через диод 11 мал (сумма обратного тока через диод 2 и входного тока усилителя 4) и прямым падением напряжения на нем можно пренебречь, то на выходе устройства устанавливается напряжение, равное напряжению на неинвертирующем входе 3 основного усилителя 4 и, следовательно, максимальному значению входного сигнала. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Напряженне на выходе основного усилителя 4 определяется как разность между удвоенным напряжением на неинвертирующем входе 8 буферного усилителя 9 и его выходным напряжением. Так как напряжения на неинвертирующем входе 8 буферного усилите. ля 9 и его выходе равны, то разность, а зна. чит и напряжение на выходе основного усилителя 4 равны напряжению на неинвертирующем входе 8 буферного уси,тителя 9. Диод 5 оказывается под нулевым смещением (лиол 5 может находиться и пол небольшим запирающим напряжением, если предусмотрено дополнительное обратное смещение лиола 11 в режиме амплитудного детектирования путем балансировки буферного усилителя 9),В схеме исключается возможность появления переменной составляющей напряжения на конденсаторе памяти в режиме хранения при изменении входного слгнала, так как напряжение на аноде диода 5 в этом режиме остается неизменнь.м. Существенно уменьшается также погрешность, обусловленная ,разрядом конленсатора б, так как лиол 5 з режиме хранения находится пол нулевым смещением. Это приволит к повышению точности бгз существенного усложнения схемы,Формула изобретения Амил итудный детектор, содержащий из. точник входного сигнала, соединенный через диод с неинвертирующим входом основного усилителя, выход которого через диод соелинен с конденсатором памяти, соединенным с инвертирующим входом основного усилителя и неинвертирующим входом буферного усиля. теля, охваченного обратной связью, о т л ич ающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен дополнительный диод, соединяющий неинвертирующий вход основного усилителя с выходом буферного усилителя, инвертирующий вход которого через резистор соединен с выходом основного усилителя.Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:1. Грэм Дж. и др. Проектирование и применение операционных усилителей, Мир, М., 1974 г с. 385,562915 Составитель П. Лягниедактор Н. Разумова Техред В. Рыбакова Корректор В. Гутма ПодписноеССР Тип, Харьк, фил. пред. Патент аказ 543/1416 Изд.91 ЦНИИПИ Государственного к по делам изобр Москва ЖРа