Амплитудный детектор

,ной тно К диода 4 тельных ключенн денсато импульсольэова я амплиоситсябыть исизмерен.У СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ С 385 1 О/24" 6318.12.8407.04.89. Бюл, 9 13В.К.Цеделенко621.317.726(088.8)Авторское свидетельст349, кл, С 01 К 19/04 АМПЛИТУДНЫЙ ДЕ Иэобретение от ехнике и может стройствах для риодических импульсных сигиаловиях действия искажающих Цель иэобретения - повышение тойчивости, точности и расчастотного диапазона. Цель, тся введением в амплитудныйсодержащий операционный ь 1, интегрирующую цепь иэ и конденсатора 6, дополниреэистора 2 и диода 3, подго между входом диодно-конной цепи и общей шиной, 2 ил,Изобретение относится к импульс"ной технике и может быть использовано в устройствах для измерения амплитуды периодических импульсных сигналов в условиях действия искажающих5помех.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и расширение частотного диапазона, ОНа фиг.1 представлена принцпиаль"ная электрическая схема амплитудногодетектора; на Фиг.2 " эпюры входногои выходного напряжений,Амплитудный детектор содержит опе" 15рационный усилитель 1, резистор 2интегрирующей цепи, ограничительныйдиод 3, диод 4 интегрирующей цепи,резистор 5 цепи стабилизации нулевогоуровня, конденсатор 6, ключи 7 и 8, 20подключенные упранляющими входами кшине 9 импульсов сброса, резистор10 цепи отрицательной обратной связи.На фиг. пунктиром показаны такжесоединения элементов для детектирования импульсов отрицательной поляр"ности.Детектор работает. следующим обратзом,При отсутствии входного сигналанапряжение на конденсаторе 6 и навыходной шине 1 устройства примерноравно нулю ввиду наличия глубокойотрицательной, обратной связи с выхода интегрирующей цепи через резистор10 на инвертирующий вход операционного усилителя (ОУ) 1. Точнее на вьг"ходной шине 11 устройства при отсутствии входного сигнала существуютнезначительные пульсации выходногонапряжения относительно нулевого .,уровня напряжения в виде импульсовнапряжения малой амплитуды с большойскважностью. При этом открытое состояние диода 4 периодически поддер-, 45живается иэ-за наличия источника смещения Е который медленно разря-,жает через резистор 5 конденсатор 6до нуля иперезаряжает его. Как только напряжение на конденсаторе 6 ста-новится ниже нуля, выходное напряжение ОУ 1 становится положительными открывает диод 4 на время, необхо.димое для компенсации отрицательного напряжения на конденсаторе 6. Кактолько напряжение на конденсаторе6 становится выше нуля, выходное на-пряжение ОУ 1 опять становится отрицательным и закрывает диод 4. Начинается медленный перезаряд конденса" тора 6 через резистор 5 от источника смещения Е и так далее.При поступлении на входную шину 12 импульсов положительной полярности на первом этапе работы происходит импульсный процесс заряда конденсато ра и эа Я периодов входных импуль 1сов напряжение на конденсаторе 6 достигает уровня амплитуды входных импульсов. После этого в начале нторого этапа работы устройстна в интервалы времени, ранние длительности входных импульсон , на выходе ОУбудет существовать напряжение, равное амплитуде входных импульсов, т.е, ОУ 1 будет работать в качестве повторителя напряжения, но в дальнейшем с течением времени этот режим работы будет занимать все меньшую часть величины длительности импульсов с В интервалы времени, равные паузе входных импульсов о , ОУ 1 всегда работает в качестве компаратора на" пряжения. Когда напряжение на конденсаторе 6 несколько превышает напряжение, равное амплитуде входных импульсов, ОУ 1 может перейти в режим компаратора напряжения на весь период повторения импульсон за счет того, что действие отрицательной обратной связи прерывается из-эа эапирания диода 4, В дальнейшем, по мере разряда койденсатора 6, ОУ переходит опять в режим повторителя напряжения но время существования импульсон С, доэаряжая конденсатор6 до величины, равной. амплитуде входных импульсов (фиг.2).Второй этап работы, устройства ха- рактеризуется тем, что напряжение на накопительном конденсаторе 6 мало отличается от амплитуды импульсов, за счет этого на время, равное длительности импульсов С , включается стопроцентная отрицательная связь,которая компенсирует разряд конденсатора, происходящего за счет напряжения смещения. ОУ 1 работает в ка" честве повторителя напряжения. На время, равное длительности паузы С, ОУ. 1 работает в качестве компаратора напряжения эа счет того, что дейст" вие обратной отрицательной связи прерывается из-за запирания диода 4. Прн этом в начале второго этапа работы устройства ОУ 1 работает в качестве повторителя напряжения нсе47139 После окончания измерения и снятия показаний об измеряемой амплитуде подается импульс. сброса и на конвремя, равное длительности импуль- денсаторе остается некоторое остаточсов Я а в дальнейшем этот режим ное напряжение 11,работы занимает все меньшую часть В предлагаемом детекторе наличие величины длительности импульсов.Соот- последовательно включенного в интегветственно все меньшая величина за- рирующую цепь резистора 2 кроме повы 5ряда требуется для все более точногошения помехоустойчивости (эа счет воспроизведения величины амплитуды увеличения постоянной времени интегимпульсов и компенсации разряда кон" рирования) способствует повышению денсатора эа счет наличия источника 10 точности детектирования амплитуды смещения Е, входного сигнала (за счет исключенияПроцесс уменьшения длительности бросков обратного тока диодов Э и 4, выходных импульсов ОУ 1. продолжается что предотвращает дополнительный раэдо техпор, пока уменьшение напря- ряд конденсатора 6). Резистор 2 жения во время паузы не становится 5 обеспечивает дополнительно расширеравным увеличению напряжения за вре- ние частотного диапазона работы, мя, равное длительности входных им" поскольку ограничивает прямой ток пульсов ОУ . Второй этап необходим . через диод 3 и 4, а при малых плот- . для уменьшения погрешности детекти- ностях тока переходные процессы в рования (по сравнению с ее значением 20 диодах определяются зарядом и раэряна момент окончания первого этапа), дом барьерной емкости диода, накопПричем погрешность уменьшается с уве- ление же неосновных носителей в базе ,личением циклов перезаряда конденса- диода практическй не сказывается, ,тора до М, соответствующего установ- Уменьшение процесса накопления неослению равенства между величинами при новных носителей улучшает частотные ращений напряжения на конденсаторе свойства диодов и, как следствие, эавремя, равноедлительностямимпуль- всего устройства в целом. сов и пауз. Дальнейшее увеличениедлительности второго этапа работы Диод 3 ограничивает обратное наоставляет погрешность детектирования З 0 пряжение на диоде 4 и уменьшает вренеизменной. ся переключения диода 4 в открытоеПомехи по входной цепи с поляр- состояние, что повьшает быстропейстяостью, совпадающей с полярностью вие устройства и тем самым расширяет детектируемых сигналов, оказывают частотный диапазон детектируемых влияние на погрешность, если их сигналов.амплитуда превышает амплитуду входных импульсных сигналов. Помехи, сов- Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я падающие с первым этапом работы предлагаемого устройства и приходящие Амплитудный детектор, содержащий во время" действия входных импульсов, операционный усилитель, диодно-кон 40приводящих к увеличению эквивалентной денсаторную интегрирующую цепь, поддлительности входного импульса, и во ключенную межцу выходом операционно- время пауз между входными измеряемы- го усилителя и общейшиной, причем ми импульсами, приводят лишь к незна- выход диодно-конденсаторной интегричительному изменению длительности рующей цепи соединен с выходной ши 45первого этапа работы устройства. По- ной устройства, связанной через ремехи, совпадающие с.вторнм этапом ра- эисторы с источником напряжения смеботы, эффективно интегрируются. При- щения и инвертирующим входом операчем для того, чтобы напряжение от ционного усилителя соответственнод1 деиствия помехи не накапливалось на причем оба входа операционного усиконденсаторе, необходимо, чтобы за50лителя соединены через реэисторы с время, не превышающее длительность общей шиной, неинвертнрующий вход паузы между импульсами помехи, оно операционного усилителя через резискомпенсировалось за счет разряда от тор соединен с входной шиной, и ключ источника смещения. сброса, подключенный параллельно55конденсатору, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повыиенияпомехоустойчивостп, точности и расширения частотного диапазона, в него1396конденсаторной интегрирующей цепиа дополнительный диод - между входомдиодно-конденсаторной цепи и общейинной,1471 оставитель З.Сапежкоехред А.Кравчук рректор Л.Патай 4актор Е,Пап аказ 1604/ ираж 71 СПИ Государственного комитета по иэобр113035, Москва, Ж, Рауш зводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужго л. Гагарина,101 введены дополнительные резистор идиод, причем дополнительный резистор подключен между выходом операционного усилителя и диодом диодноПодписноеениям и открытиям при ГКНТ СС кая наб д, 4/5