Пиковый детектор Советский патент 1985 года по МПК G01R19/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может бьггь исполь зовано в качестве измерителя амплитуды однократных импульсов наносекундного и микросекундного диапазонов. Целью изобретения является уменьшение, динамической погрешности при работе от однократных импульсов. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит входную 1 и выходную 2 шины, первый 3 и второй 4 выводы источника питания, первый 5 и второй 6 транзисторы, эмиттеры которых объединены и подключены через первый генератор 7 стабильног тока к вьшоду 3, второй генератор 8 стабильного тока, первый вывод 9 которого подключен к выводу 4, второй вьшод 10 через диод 11 связан с одни выводом 12 накопительного конденсатора 13, другой вывод которого подключен к землянной шине 14, причем один вывод накопительного конденсатора подключен к затвору транзистора 15, сток которого соединен с выводом 4, исток - с выходной шиной 2 и базой транзистора 6 и через цепь согласования потенциалов 16 и третий генератор 17 стабильного тока с выво дом 3, транзистор ТВ, эмиттер которого через резистор 19 подключен к эмиттерам транзисторов 5 и 6, база к второму вьшоду генератора 17, коллектор - к выводу 3. Коллектор транзистора 6 подключен к второму выводу генератора 8. Управляющий вход 20 генератора 8 соединен с коллектором транзистора 5, база которого соединена с входной шиной 1. Генератор 8 стабильного тока состбит из транзистора, между эмиттером и базой которо го включен диод. В качестве цепи согласования потенциалов использованы два. последовательно включенных I диода. В статическом режиме при нулевом входном сигнале постоянное напряжени на выходе устройства близко к нулю. Падение напряжения на цепи согласованйя потенциалов выбирается таким, чтобы транзистор 18 работал на границе активного режима и режима отсеч ки. Так, например, при ,0-1,1 В эмиттерный ток транзистора 18 измеряется микроамперами и стабилен в диапазоне рабочих температур. Это позволяет пренебречь влиянием транзистора 18 на статический режим пикового детектора. .Устройство работает следующим образом. Если на вход подается прямоугольный импульс с амплитудой менее 50 мВ, то это вызьюает перераспределение тока стабилизатора между эмиттерами транзисторов 5 и 6. В результате ток диода 11 возрастает пропорционально разности ,. и заряжает накопительньй конденсатор 13 до уровня, при котором выходное напряжение незначительно отличается от и. Так как при мВ все элементы схемы работают в линейном режиме, то время установления переходного процесса оказывается минимальным. В области малых входных сигналов транзистор 18 не влияет на работу схемы. В этом режиме быстродействие предлагаемого устройства не отличается от быстродействия известного. Если амплитуда входного импульса превышает 50-100 мВ, то приращение тока заряда i обеспечивается транчистором 18, т.е. RXU«.,V и ОЛ 6ЯХ m R R где R - сопротивление резистора 19. Особенность предлагаемого устройства состоит в том, что ток заряда его накопительного конденсатора всегда пропорционален разности т.е. устройство всегда работает в линейном режиме. Поэтому в устройстве достигается предельно возможное время установления процесса зависящее только от частотных свойств транзисторов в малосигнальном режиме, БыстрьА заряд конденсатора 13 током i,, пропорциональным входному напряжению, способствует уменьшению времени переходного процесса в 10-100 раз. Это уменьшает динамическую ошибку детектора .в соответствии с формулой .и 1 m VCT где Тц 4 - длительность входного импульса. Устройство имеет в 10-100 раз меньшее время установления переходного процесса, которое составляет 20-50 НС за счет исключения нелинейного режима работы при больших сигналах.

1. ПИКОВЬт ДЕТЕКТОР, содержащий входную и выходную шины, первый и второй выводы источника питания, первый и второй транзисторы, эмиттерыкоторых объединены и подключены через первый генератор стабильного тока к первому выводу источника питания, второй генератор jстабильного тока, первый вывод котоIporo подключен к второму выводу источника питания, второй вывод через диод связан с одним выводом накопительного конденсатора, другой вывод которого подключен к земляной шине, причем один вывод конденсатора соединен с затвором полевого транзистора, сток которого соединен с вторым .выводом источника питания, исток с базой второго транзистора и выходной шиной детектора, третий генера.тор стабильного тока, первый вывод которого подключен к первому выводу источника питания, при э.том входная шина подключена к базе первого транзистора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения динамической погрешности, в него дополнительно введены цепь согласования потенциалов, транзистор и резистор, причем цепь согласования потенциалов включена между выходной шиной и вторым выводом третьего генератора стабильного тока, эмиттер дополнительного транзистора через резистор , соединен с эмиттерами первого и .второго транзисторов, база - с вторым выводом третьего генератора стабильного тока, коллектор - с первым выводом источника питания, коллектор второго транзистора подключен к второму выводу второго генератора стабильного тока, управ00 ляюпщй вход которого подключен к о м со со коллектору первого транзистора. 2. Детектор по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что в качестве цепи согласования использована цепь из последовательно включенных диодов.