Формирователь модуля сигнала Советский патент 1984 года по МПК H03D1/00 

.1 1 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в преобразователях переменного дифференциального сигнала в постоянный и в детекторах абсолютной величины сиг нала. Известен формирователь модуля сиг нала, содержащий два операционных усилителя, в обратную связь и в цепь межсоединений которых включены четыре диода и пять резисторов ClJ. Недостатком известного устройства является низкая точность выделения абсолютной величины сигнала, обусловленная погрешностью его передаточной характеристики. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является формирователь модуля сигнала, содержащий первый и второй операционные усилители (ОУ) и ди})ференциальный усилитель, выход которого является выходом, а неинвертируюпще входы первого и второго (ОУ) - входами формирователя модуля сигнала, первый диод, второй диод, первый и второй полевые транзисторы (ПТ) и резистор вьшоды которого подключены соответственно к инвертирующим входам перво го и второго ОУ, к катодам первого и второго диода и к истокам первого и второго ПТ, ст-оки которых объединены-и подключены к цепи отрицательной обратной связи дифференциального усилителя, а затворы первого и.второго ПТ соединены с соответствующими выходами первого и второго ОУ, при этом входы дифференциального усилителя объединены и подключены к источ нику смещения t23 . Недостатком данного устройства является недостаточно высокая точность вьделения абсолютной величины дифференциального входного сигнала (формирования модуля сигнала), обусловленная влиянием сопротивления от крытых каналов первого и второго ПТ и их нестабильностью. Цель изобретения - повышение точ ности вьщеления абсолютной величины сигнала. Поставленная цель достигается тем, что в формирователь модуля сигнала, содержащий первый и второй ОУ и дифференциальный усилитель, выход которого является выходом, а неинвертирующие входы первого и вто рого ОУ - входами формирователя ко 2 дуля сигнала, первьй диод, катод которого подключен к инвертирующему входу первого ЬУ, второй диод и первый резистор, один из выводов которого соединен с катодом второго диода, введены третий и четвертый диоды и второй резистор, один из вьшодов которого соединен с первым входом дифференциального усилителя и с выходом первого ОУ, а другой вывод второго резистора подключен к другому вьга од у первого резистора, к аноду первого диода и к катоду четвертого диода, анод которого соединен с анодом второго диода и с инвертирующим входом второго ОУ, а также третий резистор, один из выводов которого подключен к выходу второго ОУ и-к второму входу дифференциального усилителя, а другой вывод третьего резистора подключен к точке соединения первого резистора с катодом второго диода и к аноду третьего диода, катод которого соединен с ка-. тодоМ первого диода. . На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства. Формирователь модуля сигнала содержит первый 1 и второй 2 операционные усилители, дифференциальный усилитель 3, первый 4, второй 5 и третий 6 резисторы, первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 диоды, Устройство работает следующим образом. При положительном входном сигнале Ug, поступающем на неинвертирзлющий вход первого 1 ОУ, по отнощению к сигналу , поступакяцему на второй 2 ОУ, первый 7 и второй 8 диоды открьшаютсд, а третий 9 и четвертый 10 диоды закрываются. В соответствии с законами Кирхгофа, считая, что ОУ 1 и 2 идеальны, можно записать; Utoix -f6y u&K ) , , Uj,,,j - выходное напряжение первого 1 и второго 2 ОУ; R, R и Rj сопротивления второго 5, первого 4 и третьего 6 резисторов. I Откуда

t JftM-UbxtlR

и

Ufcv

вы

., ,-U6,t)Ri,,

ивыи-

. . 1. Для удобства вычислений примем;

что и,1 О, R, J R , R R, 5 тогда: J бых --2 UbM При отрицательном входном сигнале поступающем, на неинвертирующий вход первого 1 ОУ по отношению к сигналу Ugji, поступающему на неинвертирующ11й вход второго 2 ОУ, первый 7 и второй 8 диоды закрываются, а третий 9 и четвертый 10 диоды открываются. В соответствии с законами Кирхго фа, считая, что ОУ 1 и ОУ 2 идеальны, можно записать: ( i BitV- JRbiiit.. R RV 3 . О и и«у| откуда., принимая, что /.

11165264

имеет отрицательное значение, получим:

-UexjR,

1

(5)

-Uu,

ш

., (U6ri-Ub,IRb ,

Убым:-;; U6X-,Из сравнения выражений (1) и (2) с выражениями (3) и (4) видно, что при изменении полярности входного сигнала коэффициенты передач ОУ 1 и ОУ 2 изменяются и напряжения Ufix/i и и, разные по абсолютной величине, поочередно поступают на разные входы дифференциального усилителя 3, что приводит к тому, что на его выходе образуется выпрямленное значение входного напряжения, знак которого зависит лишь от того, к каким входам диффер-енциальногоусилителя 3 подключень выходы ОУ 1 и ОУ 2. Поскольку диоды принимают одновременное участие в формировании U(i; и Ujibixi, их параметры и изменения этих параметров не оказывают влияния на точность формирования модуля сигнала, так как погрешности при этом вычитаются. В остальном же схема линейна.

ФОРМИРОВАТЕЛЬ МОДУЛЯ СИГНАЛА, содержащий первый и второй операционные усилители, и дифференциальный усилитель, выход которого является выходом, а нейнвертирующие входы первого и второго операционных усилителей - входами формирователя Модуля сигнала, первый диод, катод которого подключен к инвертирующему входу первого операционного усилителя, второй .диод и первый резистор) один из вьшодов которого соединен с катодом второго диода, о т л и ч ающийсятем, что, с целью повышения точности выделения абсолютной величины сигнала, введены третий и четвертый диоды и второй резистор, один из выводов которого соединен с первым входом дифференциального усилителя и с выходом первого операционного усилителя, а другой вьшод второго резистора подключен к другому выводу первого резистора, к аноду первого диода и к катоду четвертого диода, анод которого соединен с анодом второго диода и с инвертирующим входом второго операционного усилителя, а так же третий резистор, один W из вьшодов которого подключен к выходу второго операционного усилителя и к второму входу дифференциального усилителя, а другой вывод третье-; го резистора подключе-н к точке соединения первого резистора с катодом второго диода и к аноду третьего диода, катод которогд соединен с каэ :д тодом первого диода. Nd