Амплитудный детектор Советский патент 1988 года по МПК H03D1/06 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в ра- диоизмерительных приборах автоматикИ Цель изобретения - увеличение линейности передаточной характеристики

На чертеже представлена функциональная электрическая схема предлагаемого амплитудного детектора

Амплитудный детектор содержит первый буферный каскад 1, нелинейный элемент 2 на транзисторе 3, элемент 4 нагрузкИз источник 5 напряжения смещения, первый сглаживающий конденсатор 6., второй буферный каскад 7, диффенциальный каскад 8 на первом 9 и втором 10 транзисторах и токоза- дагощем элементе 1 1 , первый переключатель J2j входной усилитель 13, каскад 14 cyм иpoвaния токов, второй 15 и третий 6 переключатели и второй сглаживаюищй конденсатор 17,

Амплитудньш детектор работает сле- |дзпощиы образом.,

: Первоначально с помощью переключа- : гелей 12, 15 и 16 амплитудный детек- 1тор переводится в исходное состояние: :релшм короткого замыкания по входу ;В результате входной усилитель 13 ус- |тановлен в состояние покоя„ Каскад суммирования токов, первый буфер- 1ньм каскад , нелинейньй элемент 2, |второй переключатель 15, зторой сгла- живающил конденсатор 17, второй буферный каскад 7 дифференциальный каскад 8 образуют замкнутую петлю отрицатель ;ной,обратной связи по постоянному току, которая устанавливается в режиме, о.беспечнвающем равенство токов через транзистор 3 нелинейного элемента 2 и элеме 1т 4 нагрузки. При отсутствии равенства указаньагх токов будет происходить, заряд или разряд второго сглаживающего конденсатора 17 и петлю нельзя считать установившейся по постоянному току. При этом режимы всех усилительных каскадов определяются отсутствием.сигнала на входе ус1 лителя 13 и наличием нулевого потенциала на базе транзистора 10 дифференциального каскада 8, Выход .амплитудного детектора с первым сглаживающим конденсатором 6 отключен от остальных иепей амплитудного детектора И на конденсаторе 6 поддерживается Напряжение, равное или близкое по величине выходному напряжению детектора в момент его переключения в режим установки По окончании переходных про

0

0

5

5

0

5

5

0

5

цессов амплитудный детектор переводится в режим детек 1 ирования с помощью переключателей 12,15 и 16 В результате этого на вход усилителя 13 поступает детектируемый сигнал, однако усредненный ток коллектора транзистора входного усилителя не меняется благодаря наличию разделительного конденсатора в цепи базы- этого транзисторао Остается неизменным также напряжение на базе первого транзистора 9 дифференциального каскада В, поддерживаемое вторым 3anoHiiHa o- щим конденсатором 17, который в данном режиме отключен от остальных цепей Петля отрицательной обратной связи заново устанавливается в режиме, обеспе .гивающем равенство усредненных за период входного сигнала токов через транзисор 3 нелинейЕЮго элемента 2 и элемент 4 нагрузки,. В процессе детектирования режима установки и детектироБа 1Ия доллнгл чередоваться для обеспечения коррекции напряжения на втором запош-гнающем .: , конденсаторе 17 по причине его ухода под влиянием токов утечкд-i, Повьш екие ; ;шнейности передаточной характернсти- ки амплитудного детектора достигается обеспечением независимости или слабо выраженной зависимостн усредненного тока через } елинейный элемент 2 от величины вьпюдного напряжения детектора, что обеспечивается исполнением элемента 4 нагрузки з виде высокоомного резистора или по схеме источника ТОКИО Режим установки нуля повышает точность детектированияэ поскольку устраняются влияния всех факторов внешнего и внутреннего воздействия на детектор. Для повьплеиия линейности входной усилитель 13 должен иметь достаточно высокое входное сопротивление и большой коэффициент усиления. Усилитель 13 может быть выполнен по схеме усилителя с общим эмиттером с конденсатором в цепи базы для обеспечения режима каскада по постоянному току как в режиме уста- новки5 так и в режиме детектирования. Каскад 14 суммирования токов предназначен для суммирования выходных токов усилителя 13 и дифференциального каскада З Каскад 14 может быть выполнен на транзисторе, включенном по схеме с общей базойо Дифференциалы ый каскад 8 обеспечивает вычитание входных величин с заданными коэффициента31

ми и преобразование разности в пропорциональную величину выходного ток Технические характеристики амплитудного детектора следующие: погрешность детектирования при частоте сигнала О МГц и динамическом диапа- зоне 26 дБ не более 2% от детектируемой величпны, но не более 0,5% от величины верхнего значения динамического диапазона;.погрешность детектирования при частоте сигнала 1 МГц и динамическом диапазоне 26 дБ не более 0,7% от детектируемой величины, но не более 0,25% от величины верхнего значения динамического диапазона.

Формула изобрете €ия

Ах плитудный детектор, содержап ий первый буферный каскад, нелинейный элемент на транзисторе, коллектор которого через элемент нагрузки соединен с отрицательны выводом источника питания, эмиттер транзистора является входом нелинейного элемеР1та5 а база соединена с выводом источника .напряжения смещения, первый сглажи- ваюпщй конденсатор, первый вывод которого соединен с общей шиной, второй буферный каскад и дифференциальный каскад, причем выход второго буферного каскада соединен с базой первого транзистора дифференциального каскада, а эмиттеры первого и второго транзисторов дифференциального каскада через токозадающий элемент соединены с отрицательным выводом источника питания, отличающий ся

0

5

ти передаточной характеристики, введены последовательно соединенные первый переключатель, входной усилитель и каскад суммирования токов, а также второй и третий переключатели и второй сглаживающий конденсатор, включенный между входом второго буферного каскада и общей шиной, при этом первый вход первого переключателя является входом амплитудного детектора, а второй вход первого переключателя соединен с общей шиной, выход каскада суммирования токов подключен к входу первого буферного каскада, выход которого соединен с входом нелинейного элемента на транзисторе, выходы второго и третьего переключа0 телей соединены с коллектором транзистора нелинейного элемента и базой второго транзистора дифференциального каскада соответственно, коллекторы : первого и второго транзисторов диф5 ференциального каскада подключены

соответственно к положительному выводу источника питания и к выходу входного усилителя, первые входы второго PJ третьего переключателей объединены

0 между собой и подключены к второму выводу первого сглаживающего конденсатора и являются выходом амплитудного детектора, второй вход второго переключателя соединен с входом второго

5 буферного каскада, а второй вход третьего переключателя - с общей шиной, при этом управляющие входы всех трех переключателей объединены между собой и являются управляющим входом

0 амплитудного детектора