Пиковый детектор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Сфветскик Социалистических Республик(22) Заявлено 070579 (21) 27 б 4170/18-21 (51)М. Кл. 6 01 а 19/04 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по дедам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения А.Д. Ярмак и Н.Н. Багров и" "к Физико-технический институт низких температур АН Украинской ССР(54) ПИКОВЫЙ ДЕТЕКТОР Изобретение относится к импульсной технике .и может быть использова но в устройствах автоматики и контрольно-измерительной техники, в частности для детектирования сигнала с выхода масс-спектрометра.Известны пиковые детекторы, содержащие операционный усилитель, выход которого подключен через последовательно соединенные диодно-емкостную запоминающую ячейку и повторитель, выполненный на полевом транзисторе, к инвертирующему входу, и три транзистора 11. Недостатком таких пиковых детекторов является большое число элементов, необходимость коммутатора для управления транзисторами, а также недостаточная стабильность, вызванная дрейфом. нуля истокового повторителя, что не позволяет детектировать небольшие сигналы.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является пиковый детектор, содержащий операционный усилитель, выход которого подключей к входу диодноемкостной запоминающей ячейки, а неинвертирующий вход - к шине вход 2ных сигналов, и полевой транзистор 2).Недостатком таких пиковых детекторов является низкая температурная Ь стабильность, вызванная дрейфом повторителя, что не позволяет детектировать входные сигналы, уровень которых соизмерим с его величиной.Цель изобретения - повышение твм пературной стабильности.Поставленная цель достигаетсятем, что в пиковом детекторе, содер-.жащем операционный усилитель, выходкоторого подключен к входу диодно емкостной запоминающей ячейки, анеинвертирующий вход-к шине входныхсигналов,и полевой транзистор, исток полевого транзистора пиковогодетектора, содержащего операционный 20 усилитель, выход которого подключенк входу диодно-емкостной запоминающей ячейки, а неинвертирующий вход "к шиве входных сигналов, подключенк выходу диодно-емкостной запоми нающей ячейки, затвор - к выходуоперационного усилителя, а стокк инвертирующему входу операционного усилителя.На фиг. 1 представлена электри ческая принципиальная схема пиково 815648Формула изобретения 0 2, Лябухов Ю.А. Пиковый детекторэкстрематор, ПТЭ, Р 3, 1977, с. 154 (прототип) го детектора, на фиг. 2 - временнаядиаграмма его работы.Пиковый детектор содержит операционный усилитель 1, диодно-емкостную запоминающую ячейку, состоящуюиз диода 2 и конденсатора З,и полевой транзистор 4, причем исток полевого транзистора соединен с выходомдиодно-емкостной запоминающейячейки, затвор - с выходом операционного усилителя, сток - с инвертирующимвходом операционного усилителя, анеинвертирующий вход последнего подключен к шике входного сигнала.Пиковый детектор работает следующим образом.В момент времени й С(фиг. 2) 15входной сигнал О отсутствует. Напряжения на выходе операционного усилителя 1 О, и на конденсаторе 3 О 8,разны нулю. При подаче на неинвертирующий вход операционного усилителя 201 импульса положительной полярностиконденсатор 3 заряжается через диод 2, Падение напряжения на диоде 2открывает полевой транзистор 4,замыкая тем самым отрицательную обрат ную связь между выходом диодно-емкостной запоминающей ячейки 2 и 3 ивходом операционного усилителя 1.За счет глубокой отрицательной обратной связи и большого коэффициентаусиления операционного усилителя 1напряжение на конденсаторе 3 точноповторяет входное. После прохождения входным сигналом экстремальногозначения в момент времени с = снапряжение на конденсаторе 3 становится выше входного. Диод 2 закрывается и напряжение О на выходеоперационного усилителя 1, стремящегося сохранить режим повторителя,скачком уменьшается на величину, 40близкую к напряжению отсечки полевого транзистора 4, после чего транзистор 4 переходит в режим управляемого сопротивления, величина которого определяется разностью выходкого напряжения операционного усилителя 1 и напряжения на конденсаторе 3, причем сопротивление сток-исток полевого транзистора 4 увеличивается при уменьшении выходногонапряжения операционного усилителя1, и наоборот. Вследствие. этого врежиме хранения запомненного сигналак -.нвертирующему входу операционного усилителя 1 прикладывается изменяющееся напряжение, причем по формеи интенсивности оно близко ко входному сигналу. При этом усилитель 1работает в линейном режиме и не переходит в область насыщения независимо от уровня входного сигнала. 40 Во время с 9 ( с (входное нап 4ряжение О превышает, напряжение на конденсаторе 3, сопротивление сток- исток транзистора 4 резко уменьшается, что приводит к увеличению глубины отрицательной обратной связи, после чего процесс запоминания повторяетсяТаким образом, в предлагаемом пиковом детекторе за счет включения между выходом диодно-емкостной запоминающей ячейки и инвертирующим входом операционногО усилителя полевого транзистора обеспечивается стопроцентная отрицательная обратная связь в режиме запоминания и переменная - в режиме хранения. По сравнению с известным в предлагаемом устройстве погрешность детектирования, вызванная изменением температуры, определяется только дрейфом нуля операционного усилителя в режиме запоминания, который значительно ниже дрейфа, нуля истокового повторителя в известном.Использование предлагаемого пикового детектора позволяет повысить стабильность и точность детектирования слабых сигналов, а использование линейного режима работы операционного усилителя позволяет детектировать сигналы, интенсивность которых меняется в диапазоне от уровня, близкого к нулю, до уровня ограничения операционного усилителя,Пиковый детектор, содержащий операционный усилитель, выход которогоподключен к входу диодно-емкостнойзапоминающей ячейки, а неинвертирующий вход к шине входных сигналов,и полевой транзистор, о т л и ч аю щ и й с я .тем, что, с целью повышения температурной стабильности,исток полевого транзистора подключен к выходу диодно-емкостной запоминающей ячейки, затвор - к выходуоперационного усилителя, а сток -к инвертирующему входу операционного усилителя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гутников В.С. Применение операционных усилителей в измерительной технике. М., "Энергия ", 1975,с. 85.815648 Составитель И. МаркинРедактор Н. Рогулич Техред М.Лоя Корректор Л Нв ак 4 филиал ППП "Патент", г. Уигород, ул. Проектна э 1029/75 тираа 732 внннпн Государственного кониао делам иэобретеиий и от 113035-, Москва, й, Раужская Падлисноета СССРрытийнаб , д. 4/5