Пиковый детектор

(54) ПИКОВЬЗЙ ДЕТЕКТОР Изобретение относится к контрольно-из.Мерительной технике и может быть использо.вано в автоматических системах контроля(АСК) оборудования для прецизионного пре.образования амплитуды сигналов в постоянноенапряжение.Известно устройство детектирования, которое содержит последовательно соединенные иохваченные отрицательной обратной связьюэлемент сравнения, усилитель ошибки, амплитудный детектор, а также разрядное устройство, включенное параллельно конденсаторуамплитудного детектора (Ц,Недостатком устройства является критичность к точности настройки (например, козф.фициента усиления усилителя) элементов, чтоявляется причиной ухчдшения точности детектирования,Известно также устроиство детектирования,которое содержит последовательно соединен.ные и охваченные .100% обратной связью усилитель сравнения, первый усилитель ошибкина транзисторе, накопитель, второй усилительошибки, амплитудный детектор и буферный усилитель, а между входом второго усилителя ошибки и входом буферного усилителя включены компаратор и ключ 2.Недостатком устройства является увеличение погрешности детектирования, обусловлен.ное тем, что сигнал управления амплитудным детектором представляет собой постоянное на.пряжение большого уровня (на выходе второго усилителя ошибки), непрерывно дейст.вующее в процессе детектирования. Если в 1 Окачестве буферного усилителя использован идеальный быстродействующий усилитель, то его выходное напряжение может беэ запазды.валия отслеживать нарастание напряжения на 1емкости амплитудного детектора, и в момент, когда оно доститнет амплитуды входных ям.пульсов, рост напряжения должен прекратить.ся, Однако действие сигнала управления про должается, что приводит к перезаряду емкос.ти, а значит и выходного напряжения буферного усилителя. Таким образом, величина пе.реэаряда составляет ошибку детектирования.Реальный буферный усилитель с конечнымбыстродействием обуславливает еще больший900430амплитуду, соответственно, на выходе время- импульсного устройства 2 сформирован квант г максимальной длительности, под действием которого сигнал расширителя 5 размыкает ключ 6, а буферный усилитель 4 начинает отслеживать напряжение .заряда емкости амплит.тудного детектора 3. По мере увеличения вы.ходного напряжения 01 буферного усилите.ля 4, амплитуда импульса на выходе усили 1 ф теля 1 сравнения уменьшается, соответственно сокращается длительность кванта, а в момент 0, 02 схема переходит в режим динамического равновесия, После этого емкость амплитудного детектора 3 начинает медленный разряд, причем постоянная времени разряда обычно значительно больше паузы между импульсами. В момент Оц( 05 на выходе усилителя 1 сравнения появляется импульс минимальной амплитуды, время-им.пульсное устройство 2 формирует квант ми 20нимальной длительности, достаточный для подзаряда емкости амплитудного детектора 3 до наппяжения Оь, . 01 и в дальнейшем процесс подзаряда повторяется аналогично25описанному, Очевидно, что для устойчивости режима динамического равновесия, коэффициент расширения квантов, осуществляемый расширителем 5, должен быть выбран таким, чтобы в процессе детектирования ключ 6 оставался разомкнутым.После отключения входного сигнала поступление квантов на расширитель 5 прекратится и через время, немногим более паузы, между контрольными импульсами сигнал рас.ширителя 5 исчезнет, ключ 6 замкнется и35 разрядит емкость амплитудного детектора 3.Схема готова к следующему циклу детектирования. 50 перезарнд емкости и увеличение ошибки, достигающей Я% для сигналов величиной,меньше 1 В. Зля уменьшения ошибки можнопринять специальные меры, например ввестикоррекцию. Элементы коррекции подбираютсяопытными по переходной характеристике схемы, т,е, схема требует индивидуальной под.гонки и становится несерийнопригодной.Цель изобретения - уменьшение погрешности детектирования,Поставленная цель достигается тем, чтов устройство, содержащее усилитель сравненияи последовательно соединенные амплитудныйдетектор и буферный усилитель, выход которого соединен с первым входом усилителясравнения, и ключ, выход которого соеди.нен с выходом амплитудного. детектора, введены последовательно соединенные время-импульсное устройство и расширитель, включенные между выходом усилителя сравнения иуправляющим входом ключа, а вход амплитудного детектора подключен к выходу времяимпульсного устройства.На чертеже представлена структурная электрическая схема пикового детектора,В состав устройства входят последовательно соединенные и охваченные 100% отрицательной обратной связью усилитель 1 сравнения,время-импульсное устройство 2, амплитудныйдетектор 3 и буферный усилитель 4, а такжерасширитель 5 и ключ 6, включенные междувыходом время. импульсного устройства 2 ивыходом амплитудного детектора 3.Время. импульсное устройство 2 реализуетфункцию г = КЬО, где тХ - длительностькванта; ЮЗ Фя - ОНЫХ Э - аьшлитударазности входных контролируемых импульсови выходного напряжения буферного усилителя4; К - коэффициент передачи, и может бытьвыполнено по любой известной схеме, например, в виде последовательно соединенных иакопительного конденсатора, стабилизатора тока,дискриминатора интервала, статического триггепа. Особенностью схемы является то, чтовремя накопления информации об амплитудеимпульсов иа выходе усилителя 1 сравнения 45и время хранения этой информации меньшедлительности контролируемых импульсов.Расширитель 5 может быть выполнен полюбой схеме, например, в виде ждущегомул ьтивибратора. Иэ работы предлагаемого устройства следует, что длительность кванта напряжения, управляющего работой амплитудного детектора 4, уменьшается в процессе выхода схемы на режим сравнения, а в последующем его величина сохраняется постоянной, что обеспечивает минимальную ошибку детектирования в рабочем диапазоне амплитуд детектируемых импульсов. Формула изобретения55 Работа устройства в целом состоит из двух режимов: выход на режим сравнения и режим динамического равновесия.До подачи на вход устройства сигналов на,его выходе поддерживается напряжение, близкое к нулю, поэтому при выходе на режим сравнения первый импульс на выходе усилителя 1 сравнения имеет максимальную Пиковый детектор, содержащий усилитель сравнения и последовательно соединенные амплитудный детектор и буферный усилитель, выход которого соединен с первым входом усилителя сравнения, и ключ, выход которого соединен с выходом амплитудного детектора, отличающийся тем,что, с целью уменьшения погрешности детектиро.3 . 900430 4 вания, в него введены последовательно соедн. Источники инФормации, пенные время-импульсное устройс"во и расши. принятые во вгнмание при экспертизе ритель, включенные между выходом усилите. Маграчев 3. В. Аналоговые измеритель ля сравнения и управляюшим входом ключа, ные преобразователи одиночных сигналов, а выход амплитудного детектора подключен а М "Энергия", 1974, с. 88, рис. 3 - 16. к выходу время импульсного устройст. 2. Патент Англии уф 1281984, кл, Н 3 Т, ва. 1973 (прототип).Составитель В. Чернышов Редактор Н, Пушненкова Техред Ж,Кастелевич Корректор Г, Назарова Заказ 12203/73 Тираж 953 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4