Пиковый детектор

(23) Приоритет по делан изобретений н открытий(72) Авторы изобретения- Отдел Физики неразрушающего контроля АН Белорусской ССРди Белорусский политехнический институт(54) ПИКОВЬЙ ДЕТЕКТОР 1Изобретение относится к области измерительной техники, в частности, может быть использовано для детектирования и параметрического усиления сигналов.Известен пиковый детектор, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с клеммами источника входного нанряжения через резистор, а неинвертиру 1 О ющий вход через резистор - с Землей, Причем в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя включена параллельная цепь, состоящая из диода, шунтированного последователь 15 но соединенными диодом и резистором, при этом диоды включены в противофазе1.Недостатком этого устройства является невысокая точность, чувствительность, а также ограничение быстродействия и динамический диапазон, так как для усиления используется один операционный усилитель, а формирование выходного напряжения осуществляется от сигнала, не превосходящего уровень входного, Помимоэтого, коэффициент передачи устройства не может быть вьппе единицы.Из известных наиболее близкйм по,технической сущности является пиковый детектор, содержащий последовательно соединенные элемент сравнения(операционньп усилитель), каскадуправления, электронный коммутатори КС"Фильтр 12 ),В этом устройстве выходной сиг"нал КС-Фильтра формируется из входного сигнала, что ограничивает быстродействие, точность, частотныйи динамический диапазоны, Тбчностьтакже ограничивается ввиду того,что из-за неполного запирания электронного коммутатора входное переменное напряжение смещает уровень выходного. Помимо этого, данное устройство не универсально, и его коэффициент передачи всегда "1". Наи853561электронных коммутаторов 3 и 4. Таккак каскады коммутаторов 3 и 4в простейшем случае представляют собой, например, электронные ключи,5выполненные на полевых транзисторахс противоположными каналами, то прикоэффициенте передачи делителя напряжения 7 Кв один из полупернодовнапряжения Ох коммутатор 4 будет закрыт, и на входе коммутатора 3 появится напряжение Оо источника опорного напряжения 5, которое через открытый коммутатор 3 быстро зарядитемкость С Й 0-фильтра 6 до пиковогозначения входного напряжения 01.Поскольку выходное напряжение ЙС-фильтра 6 через делитель напряжения 7поступает на второй вход элементасравнения 1, то при равенстве входного напряжения ЙС-фильтра амплитудному значению входного напряженияОК электронный коммутатор 4 открывается, а коммутатор 3 закрывается.Емкость ЙС-фильтра 6 медленно разря 2 жается. В следующий полупериод входного напряжения О процесс повторяется, и емкость С снова подзаряжается до пикового значения..При коэффициенте передачи дели 0 теля напряжения 7 К= - процесс заря 414да емкости С ЙС-фильтра прекратитсятолько при напряжении на выходеЙС"фильтра Оф, при котором выходноенапряжение делителя напряжения 735 0(М =01. Следовательно,В отсутствии 0 на выходе ЙС-Фильтранапряжение отсутствует, так как вход40 коммутатора 3 замкнут на Землю коммутатором 4, Это исключает дрейфнуля. Точность измерения также повышается за счет исключения влиянияфлуктуации фазовых соотношений меж 45 ду моментом открывания коммутатора 3.Это также приводит к расширению частотного диапазона.более существенными недостатками известного устройства являются огр, ,ниченные коэффициенты передачи и функциональные возможности, а также невысокие точность, быстродействие, частотный и динамический диапазоны.Целью настоящего изобретения является повышение точности, быстродействия и увеличение динамического диапазона.Поставленная цель достигается тем, что в известный пиковый детектор, содержащий последовательно соединенные элемент сравнения, каскад управления, электронный коммутатор и ЙС"фильтр, введены источник опорного напряжения, второй электронный коммутатор и делитель напряжения, причем, второй вход первого электронного коммутатора соединен с выходом источника опорного напряжения и входом второго электронного коммутатора, выход которого соединен с общей шиной, а другой вход - с первым входом первого электронного коммутатора и вы ходом каскада управления, один из входов элемента сравнения через делитель напряжения соединен с ЙС"фильт ром.На чертеже представлена структурная схема пикового детектора.Устройство содержит элемент сравнения (операционный усилитель) 1, один иэ входов которого соединен со входом устройства, а выход через каскад управления 2 соединен со вторыми входами электронных коммутаторов 3, 4 с противоположными каналами проводимости, первые входы которых связаны с выходом источника опорнщх напряжений 5. Выход второго электронного коммутатора 4 соединен с землей, а выход первого электронного коммутатора 3 связан со входом ЙС-Фильтра 6, выход которого через делитель напряжения 7 подключен ко второму вхо ду элемента сравнения.Устройство работает следующим образом.Измеряемое напряжение 01 поступаетна один иэ входов элемента сравненияна втором входе которого напряжение отсутствует, Напряжение, усиленное элементом сравнения 1 н каскадом управления 2, в качестве которого можетбыть использован операционный усилитель с разорванной отрицательной обратной связью, поступает на вторые входы Быстродействие устройства повышается за счет того, что для установления на выходе ЙС"фильтра напряжения О при зарядке емкости С через сопротивление коммутатора Й к при С=СЙ 1 от входного сигнала 0О=О(1-1)требуется время й,от уровня 0 = =ОКо потребуется времяии у твие т умен следует,ффективвысокоскогоком динаформула изобретения Пиковь детектор, содержащий по но соединенные элемент каскад управления, элекмутатор и ЙС-фильтр, ю щ и й с я тем, что,с ледова тел сравнения,тронный коо т л и ч Составитель Л.Николаеваедактор Н.Коляда ТехредН, Ковалева Коррект кая Зак 5666/21 Тираж 732 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская нсно дф Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,При К=1 С =с,т.е. время заряда конечно. При К:1 - 0, или1 1 1 э-е О,з 1 е что возможно только при 1 ътил С ФОСледовательно, при увеличеня напряжения Ц быстродейройства возрастает (времяшается).Из вышесказанного такжечто устройство может бытьно использ вано в качествечувствительного параметричусилителя сигналов при широмическом диапазоне. 853561 6с целью повышения точности измерения, быстродействия и расширениядинамического диапазона, в него введены источник опорного напряжения,второй электронный коммутатор иделитель напряжения, причем, второй1вход первого электронного коммутатора соединен с выходом источника опорного напряжения и входом второгощо электронного коммутатора, выход которого соединен с общей шиной, а другой вход - с первым входом первогоэлектронного коммутатора и выходомкаскада управления, один из входов1 з элемента сравнения через делительнапряжения соединен с ЙС"фильтром. Источники информации, ринятые во внимание при эксперт1, Шило В.Л. Линейные интеграл е схемы з радиоэлектронной апп уре, М., "Советское радио", 197165 1 аналог),2. Авторское свидетельство ССУ 549749, кл. С О Й 19/22, 1976