Устройство для детектирования амплитудно-модулированных сигналов Советский патент 1983 года по МПК H03D1/16 

ГСА9СП VI VJ VJ I Изобретение отаюсится к детектирова нию амплитудно-модулированных (AM) сигналов и может быть нспользоваро в радиолокации, радионавигации и измерительных приборах при работе в широком динамическом диапазоне входных сигналов, Извес-шо устройство для детектирова ния AM сигналов, содержащее усилитель напряжения с нелинейным элементом в цепи отрицательной обратйой сёязи,В качестве нелинейного элемента исполь ется диод . Однако динамический диапазон указанного устройства ограничен порогом ограничения усилителя напряжения и им ет большую температуртую нестабильнос на начальном участке. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство 20

для детектирования AM сигналов, содержащее последовательно соединенные усилитель напряжения и первый амплитудный детектор, а также второй амплитудный детектор, вход соедтшек с входом усилителя напряжения, а выход через буферный каскад подключен к управляющему входу усилителя напряжения.

В этом устройстве коэффициент передачи усилителя напряжения зависит от амплит; ды входного напряжейия и определяется нелинейным участком детекторной характеристики второго амплитудногю детектора, т. е. чем больше сигнал на входе устройства, тем меньше коэффициент усиления усилителя напряжения. Подбором диодов амплитудных аетекторов с одинаковым нелинейным учас-исом можно добиться в некотором динамическом диапазоне входных сигналов компенсации нелинейности первого амплитудного детектора за счет изменения коэффициента усиления усилителя напряжения С:2 } .

Однако получить высокую линейность в широком динамическом диьапазоне входных сигналов невозможно, так как невозможно подобрать одинаковые характеристики диодов на нелинейном участке, кроме того, динамический диапазон ограничен точкой насыщения згсилителя напряжения, т. е. данное .устройство характеризуется невозможност1.ю получения высокой линейности в широком динамическом диапазоне входных сигналов.

Цель изобретения - повышение линейности детекторной характеристики в широком динамическом диапазоне входных сигналов.

сумматор 3, второй амплитудный детектор 4 и блок вычитания 5.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал U- поступает на входы усилителя 1 и сумматора 3. Вькодной сигнал усилителя lU.,.,., К. U ,

obixj ч

где Kv; - коэффициент усиления усилителя 1, подается на второй вход сумматора 3 и диодный первый амплитудный детектор 2. В сумматоре 3 происходят суммирование входного сигнала Ugy и выходного сигнала О,.. ,„ . Усилитель 1

ОЫл

работает в двух режимах : в линейном, 5 когда Ug и„ор , где U - входное напряжение, при котором начинается ограничение выходного напряжения, и ограничения, когда Og втором случае суммирование( входного сигна0 ла производится с ограниченным, выходным напряжением усилителя 1. К выбирается из условия

(1)

ивхть: иА;

WeU-. - амплитуда минюу ального

IОХ Vni

входного сигнала, необходимая для обеспечения заданного динамического 50диапазона;

Цд - амплитуда напряжения, с которого детекторные характеристики амплитудных детекторов 2 и 4 линейны

Кроме этого, кеобххщимо, чтобы величина ограниченного выходного напряжения

() была больше, чем iJ,

вы У 77 Поставленная цель достигается тем, что в устройство для детектирования AM сигналов, содержащее последовательно соединенные устшитель напр51же1шя и вый амплитудный детектор, а также второй амплитудный детектор, .введены сумматор и блок вычитания, при этом входы сумьлатора соединены соответстъенно с входом и выходом усилителя напряжения, выход сумматора подключен к входу второго амплитудного детектора, которого, а также выход первого амплитудного детектора соединены с входами блока вычитания. На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного уст ройства. Устройство для детектирования AM сигналов содержит усилитель 1 налряжения, первый амплитудный детектор 2, Выхопной сигнал сумматора 3 U j- Ugjj поступает на вход амп пятурувугб детектора 4, На выходе амплитудного детектора 2 напряжение равно .X, где Кд - коэффициент переаачи ампли тудного детектора 2. На выходе амплитудного детектора 4 налр51жение равно ) где К - коэ(|)фициент передачи амшга тудного детектора 4. Амп;1итудные детекторы 2 и 4 выполняются на диодах с идентич1шми параметрами на линейном участке. Поэтому можно считгать, что Д2 Ал ходное напряжение блока вычитания 5 () ) Коэ х жщиенты передачи сумматора 3 и блока вь1читания 5 принимаются равными единице, . Минимальная амплитуда входного сиг нала Uay j. определяется из соотношения (1) и зависит от коэффициента усиления усилителя 1 напряжения, который может иметь большой коэффициент усиления при достаточно простой схеме, та 1 777 как его нестабильности вычит аются. . Максимальная амплитуда входаш о сигяа да не имеет принципиальных ограничений, . так как уровень порога ограничения усилителя 1 напряжения не влияет на оботй динамический диапазон, а сумматор является линейным элементом. f Таким о(аом, введение в известную схему сумматсфа и блока вычитания с. соответствукяшши связями обеспечивает работу амплитудных детект ч в 2 и 4 только на линейном участке детекторной характеристики, а последующая операция вычитание, также линейна Это jjaeV возможнрсть получитьвысокую линейнс)сть детекторной характеристики в широком динамическом диапазоне входных сишалов. ЕЗлиянием фазового сдвига, внбсНмогоусилителем 1, при соблюдении условия, ,что полоса рабочих частот усилителя 1 в 2 раза превышает наивьюшую частоту рабочего диапазона, можно пренебречь. К достоинствам амплитудного детектора относится также высокая темпе ратурная стабильность. Это связано с тем, что амплитудные детекторы 2 и 4 выполнены на идентичных диодах и работают только в режиме большого сигнала, а нестабильности их характеристик вычитаются блоком вычитания 5,

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТЕКТИ РОВАНИЯ АМПЛИТУДНОиМОДУЛИРОВАННЬРС СИГНАЛОВ, содержащее последсеательно соединенные усилитель напряжения и первый ш пиштугшый детектор, а также второй емшппусщьш детектор, отличающееся тем, что, с целью повышения линейносте детектс шой характер(югаки в широкс йюшмнческом оиапазоне вкоанык сигналов, ввеаены сумматор и блок вычитания, при этом входы сумматора соединены соответственно с вхощ и выходсш усилителя напряжения, выход .сумматора подключен к входу второго амплитудного детектора, выход которого, а TaiUKil первого амплитудного детектора соединены с входами блсяса вычитания.