Пиковый детектор

(19) 1 К 19/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ У С 8 ИДЕТЕЛЬСТВ АВТОР титут сель ха го о СС СССР 18. Р1. 82. 79ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение может быть использовано в быстродействующей контрольно-измерительной аппаратуре. Цельизобретения - расширение функциональных возможностей детектора, Пиковыйдетектор содержит диодно-емкостнуюзапоминающую ячейку 2 с разряднымключом 3, повторитель напряжения 8и формирователь 12 импульсов. Введение двухтактного выпрямителя 1, диодно-емкостной запоминающей ячейки4 с разрядным ключом 5,развязывающихдиодов 6 и 7, выделителя 9 частотыпервой гармоники, удвоителя 10 частоты, счетного триггера 11 и элементов И 13 и 14 позволяет формировать выходное напряжение постоянного тока,пропорциональное максимальному значению входного напряжения за период.2236 55 1137Изобретение относится к электронной измерительной технике и может быть использовано в быстродействующей контрольно-измерительной аппаратуре и системах централизованного коцтроля в качестве преобразователя пикового значения периодического сигнала со сложным гармоническим составом в постоянное напряжение, например, в устройствах анализа речевого сигнала для выполнения классификации "речь - пауза", в быстродействующих системах АРУ, АПЧ, ФАПЧ.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей детектора за счет формирования выходного напряжения постоянного тока, пропорционального максимальному значению входного напряжения за период. На фиг.1 представлена функциональцая схема пикового детектора; нафиг.2 - эпюры напряжений.Пиковый детектор содержит двухтактцый выпрямитель 1, к выходу которого подключены параллельно диодноемкостная запоминающая ячейка 2 сразрядным ключом 3 и вторая диодноемкостная запоминающая ячейка 4 свторым разрядным ключом 5. Выходызапоминающих ячеек через развязывавшие диоды 6 и 7 подключены к неинвертирующему входу повторителя 8 напряжения, выход которого является выходом устройства. К входу устройстваподключена цепочка из .соединенныхпоследовательно вьщелителя 9 частотыпервой гармоники, удвоителя 10 частоты и счетного триггера 11, Точка соединения выхода удвоителя 10 частотыи счетного триггера 1 соединена свходом формирователя 12 импульсов,а выход его - с управляющими входамиключей 3 и 5 через логические элементы И 13 и 14, Вторые входы элементов И 13 и 14 подключены к ицвертирующему и неинвертирующему выходамсчетного триггера 11,Пиковый детектор работает следующим образом,Изменяющийся по амплитуде периодический сигнал со сложным гармоническим составом, например, речевой,поступает на вход устройства (фиг2 а)и выпрямляется двухтактным выпрямителем 1 (фиг.1). Сигнал на выходевыпрямителя 1 имеет форму, показанную ца фиг,2 б. Вьщелитель 9 частотыпервой гармоники (фиг.1) формирует последовательность импульсов (фиг.2 в),частота которых удваивается (фиг.2 г)удвоителем 10 (фиг.1), а затем делится счетным триггером 11 на два, формирующим на своих цеинвертирующеми ицвертирующем выходах последовательности прямоугольных импульсов(Фиг.2 д,е). Одновременно с этимформирователь 12 импульсов формируетна своем выходе последовательностьимпульсов длительностью Г, синхронизируемых импульсами на выходе удвоителя 10 частоты. Первый элементИ 13 логически перемножает импульсыпоследовательности на выходе формирователя 12 ц последовательности наинвертирующем выходе счетного триггера 11 (фиг.2 е), и на его выходеобразуется последовательность подаваемых на управляющий вход первогоэлектронного ключа 3 импульсов длительностью о (фиг. 2 ж). ДлительностьТ задается схемой формирователя 12 25 такой, чтобы обеспечивать полныйразряд конденсаторов запоминающихячеек 2 и 4Второй элемент И 14логически перемножает импульсы последовательности на выходе формирователя 12 и последовательности нацеицвертирующем выходе счетного триггера 11 (фиг. 2 д), и на его выходеобразуется последовательность подаваемых на управляющий вход второгоэлектронного ключа 5 импульсов длительностью Т (фиг. 2 и). Первый 3 ивторой 5 ключи работают поочередно,разряжая конденсаторы запоминающихячеек 2 и 4 через промежутки време ни, соответствующие половине периода основной частоты сигнала (фиг.2 з,к). При этом, когда напряжение наконденсаторе одной из ячеек равнонулю, напряжение на конденсаторевторой ячейки соответствует максимальному амплитудному значению однойиз предыдущих точек экстремума заполовину периода. Развязывающие диоды 6 и 7 препятствуют проникновениюимпульса, образующегося при разряде 50конденсатора, на вход повторителя8 напряженияВо время увеличения динамического уровня входного сигнала пиковый детектор фиксирует все амплитудные значения сигнала в порядке их нарастания в виде огибающей беэ запаздывания, так как конденсаторы запоминающих ячеек всегда могут дозаря 1372236диться (фиг.2 л). Во время неизменного динамического уровня входного сигнала пиковый детектор фиксирует только максимальные амплитуды сигна 5 ла без запаздывания (фиг.2 л). Вовремя уменьшения динамического уровня сигнала пиковый детектор фиксирует максимальное амплитудное значение сигнала за половину периода частоты основной гармоники и его выходное напряжение отражает изменение в сторону уменьшения каждой максимальной амплитуды сигнала эа половину периода в виде ступенчатой огибающей с максимальным запаздыванием на половину периода основной частоты.В целом максимальное запаздывание пикового детектора не гревышает половину периода частоты основной гармоники, что несоизмеримо ниже запаздывания известных пиковых детекторов, преобразовывающих пиковое значение быстро изменяющегося периодического сигнала сложной формы в постоянное напряжение. Поэтому использование предлагаемого пикового детектора в системах анализа речевого сигнала, АРУ, АПЧ, ФАПЧ и т.д. может значительно повысить их быстродействие.Формула изобретенияПиковый детектор, содержащий диодно-емкостную запоминающую ячейку, повторитель напряжения, выход которого соединен с выходной шиной, разрядный ключ, включенный параллельно40 конденсатору диодно-емкостной заломинающей ячейки, формирователь импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования выходного напряжения постоянного тока, пропорционального максимальному значению входного напряжения за период, в него введены двухтактньй выпрямитель, вторая диодно-емкостная запоминающая ячейка, второй разрядный ключ, два развязывающих диода, выделитель частоты первой гармоники, удвоитель частоты, счетный триггер и двалогических элемента И, причем входы диодно-емкостных запоминающих ячеек соединены с выходом двухтактного выпрямителя, вход которого соединен с входной шиной пикового детектора, выходы диодно-емкостных запоминающих ячеек через соответствующие развязывающие диоды соединены с неинвертирующим входом повторителя напряжения, вход выделителя частоты первой гармоники соединен с входом пикового детектора, выход выделителя частоты первой гармоники через удвоитель частоты соединен с входами формирователя импульсов и счетного триггера, выход формирователя импульсов соединен с первыми входами логических элементов И, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих разрядных ключей, вторые входы логических элементов И соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим выходами счетного триггера, второй разрядный ключ подключен ,тараллельно конденсатору второй диодно-емкостной запоминающей ячейки.роиэводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 6 Тираж 772ИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и откры 13035, Москва Ж, Раушская на ПодписиСССРийд.4/5