Детектор амплитудно-модулированных сигналов Советский патент 1990 года по МПК H03D1/16 

in

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных и электроизмерительных приборах.

Цель изобретения - увеличение динамического диапазона детектируемых сигналов.

На чертеже приведена структурная электрическая схема детектора амтши- тудно-модулированных сигналов.

Детектор амплитудно-модулировэнных сигналов содержит усилитель 1, первый амплитудный детектор 2, второ амплитудный детектор 3, блок 4 вьни- тания, сумматор 5, ограничитель 6 сверху, аттенюатор 7 и ограничитель 8 снизу.

Детектор амплитудно-модулирован- ных сигналов работает следующим об- разом.

Весь динамический диапазон входны сигналов разбивается на два поддиапазона. Для первого поддиапазона напряжение входного сигнала лежит в пределах

иммии-и ип х .

(О

и

°р}

U.- минимальный входной сигW MU Н

нал, соответствующий™

нижней границе динамического диапазона; напряжение входного сигнала амплитудного детектора 3, соответствующее началу линейного участка его детекторной характеристики.

ля второго поддиапазона напряжевходного сигнала удовлетворяет венству

35

40

UBV U,

(2)

JBV w nopj

Когда входной сигнал находится в первом поддиапазоне, он поступает на вход усилителя напряжения, коэффициент усиления которого выбирается из условия

KU U,

3Pi

(3)

где Kj - коэффициент усиления усилителя напряжения;

Ueop - напряжение входного сигнала амплитудного детектора 2, соответствукщее началу линейного участка его детекторной характеристики. Далее сигнал детектируется первым амплитудным детектором 2, который работает на линейном участке, проходит через ограничитель 6 сверху, ослабляется аттенюатором 7 и поступает на первый вход сумматора 5. Коэффициент передачи KQTT аттенюатора 7 выбирается из условия

К

I

втт

(4)

Напряжение на первом входе сумматора 5 определяется следующим выражением:

°Ьх$- Кз К Ь К нрь KOTTI (5)

где К„ - коэФФшгиент передачи первого амплитудного детектора 2;

К.

Р

- коэффициент передачи огргГничителя 6 сверху. Коэффициент передачи ограничителя 6 сверху принимает равньм единице для первого поддиапазона входных сигналов. Одновременно входной сигнал устройства поступает на второй амплитудный детектор 3 и затем на первый вход блока 4 вычитания. На второй вход блока 4 вычитания подается опорное напряжение, которое выбирается из условия

Uon U, где K.J,

n°P Ktb

- коэффициент передачи второго амплитудного детектора 3.

Тогда напряжение на выходе блока 4

вычитания равно

U

ьыц

иьы« j иоп

ин-к«|,

- K14(UW - Unop}). (7)

I В случае выполнения неравенства (1) на выходе блока 4 вычитания будет отрицательное напряжение, т.е. U&blV4 0. Ограничитель 8 снизу пропускает только сигнал положительной полярности, поэтому на втором входе сумматора 5 напряжение равно нулю,

три.

i.e. u и.

Принимая коэффициенты передачи блока 4 вычитания и сумматора равными единице, получают выходное напряжение для первого поддиапазона входных сигналов

55

UM1X«ҐCT- UbV5- + UW

К,..

(8)

Рассмотрим второй случай, когда входной сигнал находится во втором

515

поддиапазоне. В этом случае ограничи- тель 6 сверху работает в режиме ограничения и напряжение на его выходе остается постоянным и равным Погр-6. Напряжение ограничения ограничителя 6 сверху UCrpfo выбирается из условия

Uon

и

°гр ь

к

(9)

атт

Напряжение на первом входе сумматора 5 является также величиной постоянной и равной

U

их 5-(

Uorpt- Катт

(Ю)

На выходе блока 4 вычитания при этим находится положительное напряжение, которое пропускает ограничитель 8 снизу. Принимая коэффициент переда2vtT

к

1} макс

К

)«««

Si.

(14)

Нелинейность амплитудной характеристики детектора амплитудно-модуличи ограничителя 8 снизу равным едини- 20 Р°ванных сигналов определяют как отнотсние двух коэффициентов передачи KIVCT и К VCT

ие, получают напряжение на входе сумматора 5, равное

U

5-z

- и

on

Напряжение на выходе де

плитудно-модулированных сигналов для второго поддиапазона входных сигналов равно

u&bu2v6T и хз-«+ иВ)(5.г- Ног

Pi

+ к„ - и

on

U k Kc|}

(12)

Из выражения (8) видно, что для первого поддиапазона входных сигналов выходной сигнал определяется только характеристиками первого амплитудного детектора 2. При этом минимальный входной сигнал, как видно из выражения (3), определяется коэффициентом усиления усилителя I, который может иметь достаточно болымое усиление.

Для второго поддиапазона входных сигналов, как видно из выражения 02), выходной сигнал t jblf определяется только характеристиками второго амплитудного детектора 3.

Входной сигнал устройства, при котором коэфАициент передачи второго амплитудного детектора 3 будет минимальным KQ, обозначим через 11В, .

f МИН

Обозначив неидентичность детекторных характеристик при одном и том же

входном напряжении как

, Јii Кс

,опреДетектор амплитудно-модулирован- ных сигналов, содержащий сумматор, 40 последовательно соединенные усилитель, вход которого является входом де тек то ра амплитудно-модулированных сигналов, и первый амплитудный детектор, последовательно соединенные вто- 45 рой амплитудный детектор и блок вычитания, отличающийся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона детектируемых сигналов, введены последовательно соединенные и включенные между выходом первого амплитудного детектора и первьм входом сумматора ограничитель сверху и аттенюатор, ограничитель снизу включенный между выходом

блока вычитания

Jlс-с и вторым входом сумматора, выход коделяют коэффициент передачи для перво-55 тороро является вькодом детектора ам- го поддиапазона входных сигналовплитудно-модулированных сигналов, при

этом второй вход блока В1гчитания яв-i ляется входом опорного напряжения.

К,

YCT

Uftuxj.vor .Э1 Uftx- i

1

6-4

КЬ мкм (13)

Входной сигнал устройства, при котором коэффициент передачи второго амплитудного детектора 3 будет максимальным KQ, обозначим через Обозначив нелинейность амплитудной характеристики детектора 3 через 5}

5

определяют коэффициент

К1 мин передачи для второго поддиапазона.

входных сигналов

к- ibi Ц Б

2vtT

к

1} макс

К

)«««

Si.

(14)

Нелинейность амплитудной характеристики детектора амплитудно-модулини- 20 Р°ванных сигналов определяют как от)

0 Уел ,

-hам- 25р,

ля лов

тт

)

лов иофтохяо

ои, .

ре

нотсние двух коэффициентов передачи KIVCT и К VCT

K32 iJiJ .3

К ус-тк Ь/иин PI

(15)

Из выражения (15) видно, что нелинейность амплитудной характеристики устройства определяется нелинейностью характеристики одного из ампли- 30 тудных детекторов, величина которой достаточно мала, так как детекторы работают на линейном участке, и неидентичностью характеристик амплитудных детекторов, которая также может 2g быть достаточно малой при выборе .. диодов с идентичными параметрами. Формула изобретения

Детектор амплитудно-модулирован- ных сигналов, содержащий сумматор, 40 последовательно соединенные усилитель, вход которого является входом де тек то ра амплитудно-модулированных сигналов, и первый амплитудный детектор, последовательно соединенные вто- 45 рой амплитудный детектор и блок вычитания, отличающийся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона детектируемых сигналов, введены последовательно соединенные и включенные между выходом первого амплитудного детектора и первьм входом сумматора ограничитель сверху и аттенюатор, ограничитель снизу включенный между выходом

50

блока вычитания

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение динамического диапазона детектируемых сигналов. Детектор амплитудно-модулированных сигналов содержит усилитель 1, амплитудные детекторы 2 и 3, блок вычитания 4, сумматор 5, ограничители 6 и 8 сверху и снизу и аттенюатор 7. Весь динамический диапазон входных сигналов разбивается на два поддиапазона, для которых выходной сигнал определяется только характеристиками соответственно первого или второго амплитудных детекторов 2 и 3. 1 ил.