Амплитудный детектор Советский патент 1984 года по МПК G01R19/04 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть .использовано для вьщеления амплитуды . постоянных составляющих, амплитуд положительных и отрицательных полуволн и размаха входных одиночных и периодических сигналов. Известен амплитудньй детектор, построенной по автокомпенсационной схеме, выходные напряжения которого пропорциональны амплитудам положительной и отрицательной полуволн и размаху колебаний. Он содержит два амплитудных дискриминатора противоположных полярностей, подключенных к усилителю компенсации, и два расширителя импульсов Cl Однако данный амшштудньй детекто не вьделяет амплитуды постоянной составляющей сигнала, а вьщеление амплитуды положительной полуволны идет не относительно средней точки, а относительно точки вьщеления амгоштуды отрицательной полуволны, что связано с большими неудобствами Наиболее близким к изобретению по технической сущности является двухсторонний амплитудный детектор, содержащий первый амплитудный детектор положительных напряжений, связанньй с одним выводом первой схемы сброса, и инвертор, входы упомянутого амплитудного детектора и инвертора соединены с входной клеммой уст ройства, второй амплитудный детектор положительных напряжений, свя.за.нньй с одним вьюодом второй схемы сброса вход которого соединен с выходом инвертора, первый масштабный резистор операционньй усилитель с основным резистором обратной связи, к инвертирующему входу операционного усилителя подсоединен второй масштабный резистор 12 . Известное устройство характеризуется узкими функциональньгми возможностями, обусловленными тем, что. измеряется только размах (удвоенная амгогатуда) входного сигнала. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей Поставленная цель достигается тем, что в амшштудный детектор, сод1р:капрсй первый амплитудный детектор положительных напряжений,связанный с одним выводом первой схемы сброса, и инвертор, входы указанного амплитудного детектора и инвертора соединены с входной клем17 мой устройства, второй амплитудный детектор положительных напряжений, связанный с одним выводом второй схемы сброса, вход которого соединен с выходом инвертора, первьй масштабный резистор, операционный усилитель с основным резистором обратной связи, к инвертирующему входу операционного усилителя подсоединен второй масштабный резистор, введены три ключа, переключатель, входной резистор, дополнительньй резистор обратной связи, дополнительный инвертор, причем первьй ключ включен мезвду выходом первого амплитудного детектора положительных напряжений и выводом второго масштабного резистора, второй ключ включен между выходом второго амплитудного детектора положительных напряжений и одним вьшодом первого масштабного резистора,другой вьшод которого соединен с общим контактом переключателя, один кон-, такт которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, а другой контакт соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя и первым вьгоодом входного резистора, второй вьюод которого соединен с земляной шиной схемы, один вьшод дополнительного резистора обратной связи соединен с инвертирующим входом операционного усилителя третий ключ включен мезкду . другим вьшодом дополнительного резистора обратной связи и выходом операционного усилителя, вход дополнительного инвертора соединен с выходом операционного усилителя, а выход дополнительного инвертора связан с выходной клеммой устройства, причем другие вьшоды первой и второй схем сброса связаны соответственно с первой и второй клеммами сброса. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит первьй амплитудньй детектор 1, положительных напряжений, связанный с одним вьшодом первой схемь сброса 2, и инвертор 3, второй амплитудный, детектор 4 положительных напряжений, связанньй с одним вьшодом второй схемы сброса 5, вход которого соединен с выходом инвертора 3, первый ключ 6, включенный между выходом первого амгаштуднохо детектора положительных напряжений 1 и выводом второго масштабного резистора 7 второй ключ 8, включенный между выходом второго амплитудного детектора положительньк напряжений ,4 и выводом первого масштабного резистора 9, другой вывод которого соединен с общим контактом переключателя 10, один контакт 11 крторого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 12, а другой контакт 13 соединен с неинвертирующйм входом операционного усилителя 12 и с выводом входного резистора 14, основной резистор 15 обратной связи включен между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя 12, один вывод дополнительного резистора 16 обратной связи соединен с инвертирующим входо операционного усилителя 12, третий ключ 17 включен между другим выводом дополнительного резистора обратной связи 16 и входом операционного усилителя 12, выход операционного усилителя 12 связан с входом дополнительного инвертора 18, выход которого связан с выходной клеммой 19 устройства, причем другие вьшоды схем сброса 2 и 5 связаны соответственно с клеммами сброса 20 и 21, а входы первого амплитудного детектора положительных напряжений 1 и инвертора 3 соединены с входной клеммой 22 устройства. Устройство имеет также земляную шину 23. Устройство работает следующим образом. Когда ключ 6 замкнут, ключи 8 и 17 разомкнуты, а переключатель 10 в любом положении, то устройство фиксирует амплитуду положительной полуволны входного сигнала U. Когда ключи 6 и 17 разомкнуты, ключ 8 замкнут, а переключатель 1О находится в положении 13, то устройство фиксирует амплитуду отрицательной полуволны входного сигнала и« . Когда ключи 6, 8 и 17 замкнуты, а переключатель 10 находится в поло жении 11, то на выходе устройства будет напряжение пропорциональное Jамплитуде входного сигнала. Если положительную составляювчую входного сигнала записать как U+ и t и- , ( то напряжение на выходе амплитудного детектора 1 Uj, U а отр цательную составляющую записать как и -и. ± и. где DO - амплитуда входного сигнала; УС постоянная составляющая входного сигнала (если она имеется), то,исходя из (2), на выходе детектора 4 напряжение будет иметь вид 4 -U, Если масштабные резисторы 7 и 9 выбрать по величине равными резисторами 14, 15 и 16, то в случае замыкания ключа 17 коэффициент передачи операционного усилителя 12 будет равен К 0,5. Тогда напряжение на выходе устройства будет иметь вид ) ( о )o I () Когда ключи 6, 8 и 17 замкнуты, а переключатель 10 находится в положении 13, то выходное напряжение устройства будет равно постоянной составляющей входного сигнала выr-№-Ч)f.(Ч,)iU -. (Я Когда ключи 6 и 8 замкнуты, - ключ 17 разомкнут, а переключатель 10 находится в положении 11, то выходное напряжение будет равно размаху- входного сигнала ) Таким образом, изобретение позволяет значительно расширить функциональные возможности устрой,ства, так как позволяет вццелять и запоминать из входного сигнала пять его составляюоосх: амплитуду положительной полуволны амгоштуДУ отрицательной полуволны постояннзпр составляющую U-; амплитуду входного сигнала Ugj двойную амплитуду (размах) 211 в то время, как в прототипе ввделяется только одна составляющая - двойная амплитуда., Предлагаемое устройство позволяет выцелить постоянную составляющую всего за один период сигнала и затем использовать-ее для компенсации.

АМПЛИТУДНЫЙ ДЕТЕКТОР, содержащий первьй амплитудный детектор положительных напряжений,связанный с одним выводом первой схемы сброса, и инвертор, входы указанного амплитудного детектора и инвертора соединены с входной клеммой устройства, второй амплитудньй детектор положительных напряжений, связанный с одним выводом второй схемы сброса, вход которого соединен с выходом инвертора,первый масштабный резистор, операционный усилитель с основным резистором обратной связи, к инвертирующему входу операционного усилителя подсоединен второй масштабный резистор, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены три ключа, перек|початель, входной резистор, дополнительный резистор обратной связи, дополнительный инвертор, причем первый ключ включен мезщу выходом первого амплитудного детектора положительных напряжений и выводом второго масштабного резистора, второй ключ включен между выходом второго амплитудного детектора положительных напряжений и одним вьгоодом первого масштабного резистора, другой вывод которого соединен с общим контактом переключателя, один контакт которого соединен с инвертирукнцим входом операционного усшш(П теля, а другой контакт соединен с с: неинвертирующим входом операцион ного усилителя и первым выводом ; входного резистора, второй вывод которого соединен с земляной шиной схемы, один вывод дополнительного резистора обратной связи соединен с инвертирукицим входом операцион00 со ного усилителя, третий ключ .вюпочен между другим выводом дополнительного резистора обратной связи ю и выходом операционного усилителя, вход дополнительного инвертора соединен с выходом операционного усилителя, а выход дополнительного инвертора связан с выходной клеммой устройства, причем другие выводы первой и второй схем сброса связаны соответственно с первой и второй клеммами сброса. ,