Устройство для широкополосного преобразования переменного напряжения в постоянное

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЮИРОКОПОЛОСНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть испсаМ,зовано в широкополосных измерителяхамплитудных значений высокочастот-:. ных сигналов.Известны устройства дпя аирокополосного преобразования переменногонапряжения в постоянное,Одно из известных устройств дляширокополосного преобразования пере-вменного напряжения в.постоянное со 4.держит последовательное соединенныепервый детектор, сумматор, модулятори второй детектор, выход которогосоединен со вторым входом сумматораа также генератор фиксированной час".тоты, выход которого соединен со вторым входом модулятора.Устройство работает по принципусравнения выходных напряжений перво- щго и второго детекторов и автомати.ческого регулирования выходного напряжения модулятора до уровня, близкого к уровне водного сигнала1 1 . Недостатком устройства является низкая точность преобразования, обусловленная.неидентичностью детекторов, Кроме того, указанное устройство имеет недостаточную чувствительность и динамический диапазон входных сигналов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для аирокополосного пре" образования ,переменного напряжения в постоянное, содержащее последовательно. соединенные коммутатор, детектор, Фильтр, усилитель низкой частоты НЧ 3, синхронный детектор, модулятор и аттенюатор, выход которого соединен со вторым сигнальным входом коммутатора, а также источник опорного напряжения, выход которого соединен со вторым входом модулятора, и генератор, два выхода которого раздельно соединены с управляющими входами. коммутатора и синхронного детектора Г 239931 3Недостатком известного устройства является узкий частотный диапазон изза влияния реактивных проводимостей коммутатора. Наиболее высокочастотны" ми являются коммутаторы на р-и-дио Цель изобретения - расширение час- о 15 20 5 30"3 Ка чертеже предстройства для широразования переменстоянное. влена бл полосног-схе о нап дах, однако и они не обеспечиваютхорошего разрыва цепи на СВЧ из-завлияния емкостей переключающихдиодов. тотного диапазона, Указанная цель достигается тем,что в устройство для широкополосного преобразователя переменного напряжения в постоянное, содержащее соединенные последовательно детектор,фильтр, усилитель низкой частоты исинхронный детектор, выход которогоподключен к управляющему входу модулятора, выход которого соединен,свходом аттенюатора источник опорного напряжения и генератор, выходыкоторого подключены к управляющимвходам синхронного детектора и коммутатора, дополнительно введены соединенные последовательно сумматор иуправляемый аттенюатор, выход которого соединен с входом детектора а управляющии вход - с управляющим вхдом коммутатора, который включен междвыходом источника опорного напряжения и входом модулятора, причем квходам сумматора подключены входнаяшина и выход аттенюатора, а выходсинхронного детектора подключен к входной шине. Устройство содержит коммутатор 1 и соединенные последовательно детектор 2, фильтр 3, усилитель 4 низкой частоты, синхронный детектор 5, выход которого соединен с выходной шиной и управляющим входом модулятора 6 выход которого соединен с входом атте нюатора 7, источник 8 опорного напряжения, подключенный через коммутатор 1 к входу модулятора 6, генератор 9, выходы которого соединены с управляющими входами синхронного детектора 5 и коммутатора 1, и соединенные последовательно сумматор 10 и аттенюатор 11, выход которого соединен с вх дом детектора 2, а управляющий входс управляющим входом коммутатора 1,4 Р 5 5 епричем к входам сумматора подключены входная шина и выход аттенюатора 7.Устройство работает следующим образом.Генератор 9 вырабатывает периодическое напряжение (например формы "меандр" ) управляющее синхронным детектором 5, коммутатором 1 и аттенюатором 11, Выходное напряжение фиксированной частоты источника опорного напряжения 8 периодически прерывают коммутатороми полученные радиоимпульсы через модулятор 6, регули-, ющий их амплитуду, и аттенюатор 7 подают на один из входов сумматора 10, на второй вход которого подают исследуемый сигнал. В момент действия радиоимпульса его мощность складывается с помощью исследуемого сигнала, поичем огибающую суммарного сигнала определяют по формуле оответст-оты суммишоуды и ча где Е, Еивенно ампли руемых сигн Очевидно, ч в.при рав ых амплитуда(2)рного сигнаЕ - Еющей с амплитуда огла будетЕ Переключляют отключение мк. 2 Ео = 2 Ет.е. при действии радиоимпульса с амплитудой, равной амплитуде исследуемого сигнала, амплитуда выходного сигнала сумматора 10 удваивается. Одновременно с подачей радиоимпульса ослабление аттенюатора 11 увеличивают скачком на 6 дБ, т.е. в 2 раза по напряжению, в результате чего амплитуда выходного сигнала аттенюатора 1 не изменяется при равенстве амплитуд исследуемого сигнала и радиоимпульса. В случае, когда последние не равны, амплитуда выходного сигнала зттенюатора 11 увеличивается при большей амплитуде радиоимпульса и уменьшается при меньшей амплитуде радиоимпульса, чем амплитуда исследуемого сигнала. В момент окончания радиоимпульса ослабление аттенюатЬра 11 уменьшают скачком на б дБ до первоначального значения (близкого к нулевому), передавая на детектор 2 исследуемый сигналение аттенюатора 11 осуществгенератора 9 синхронно с перем коммутатора 1, Изменение59931 амплитуды с частотой коммутации детектируют детектором 2. Переменную со" ставляющую напряжения через фильтр 3 и усилитель 1 низкой частоты подают на синхронный детектор 5. Выходное посто янное напряжение последнего, пропорциональное амплитуде его входного напряжения, регулирует амплитуду радио- импульсов на вйходе модулятора 6 таким образом, что амплитуда радиоимпульсов на входе сумматора 10 поддерживается благодаря действию отрицательной обратной связи практически равной амплитуде исследуемогО сигнала ,на другом входе сумматора 10.Выходное 15 напряжение синхронного детектора 5 связано с амплитудой радиоимпульсов на выходе модулятора 6 и тем самым с амплитудой исследуемого сигнала логарифмической зависимостью при экспоненциальной регулировочной характеристике модулятора 6 в широком динамическом диапазоне, Широкополосный сумматор 10 является пассивным элементом, обратным делителю мощности. Он может быть выполнен на резисторах. Переключаемый аттенюатор 11 может быть выполнен на р-и-диодах и имеет два значения ослабления, отличающиеся точно на 6 дБ, При этом начальное ослабле- Зв ние аттенюатора 11 может отличаться от нулевого, это не имеет существенного значения.Положительный эффект достигается за счет того, что входной высокочас- з тотный сигнал устройства подается только на сумматор мощностипереключаемый аттенюатор и входной детектор, которые практически можно выполнить достаточно широкоплосными, до частот ео порядка гигагерц. При этом исключается необходимость хорошего разрыва цепи сигнала, так как последний не 38бпрерывается. Сохраняется высокая точность устройства бпагодвря симметрии входов сумматора и точности ослабления переключаемого аттенюатора.формула изобретенияУстройство для широкополосного преобразования переменного напряжения в постоянное, содержащее соединенные последовательно детектор, фильтр, усилитель низкой частоты и синхронный детектор, выход которого подключен. к управляющему входу модулятора, выход которого соединен с входом аттенюатора, источник опорного напряжения и генератор, выходы кото" рого подключены к управляЮщим входам синхронного детектора и коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него дополнительно введены соединенные последовательно сумматор и управляемый аттенюатор, выход которого соединен с входом детектора, а управляющий вход - с управляющим входом коммутатора, который включен между выходом источника опорного напряжения и входом модулятора, причем к входам сумматора подключены входная шина и выход аттенюатора, а выход синхронного детектора подключен к выходной шине.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 674194, кл, Н 03 О 1/06, 21,06.77.2. Волгин Л.И, Измерительные преобразователи переменного напряженияв постоянное. И., "Сов. радио", 1977,с,197, рис.1,32 (прототип).ВНИИПИ Заказ ЬМ 7/59 Тираж 708 Подписноефилиал ППП "Патент", гУжгород, ул. Проектная,