Амплитудный детектор Советский патент 1991 года по МПК H03K5/04 H03D1/00 

Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовано в радиотехнических и электрорадиоизмерительных устройствах и является усовершенствованием изобретения по авт.св. N°. 1411944.

Цель изобретения - повышение быстродействия детектирования.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема амплитудного детектора; на фиг 2 - диаграммы его работы.

Амплитудный детектор содержит усилитель 1, основной диод 2, накопительный конденсатор 3, первый дополнительный диод 4, дополнительный конденсатор 5, резистор 6, компаратор 7, выполненный на операцией- ном усилителе, и второй дополнительный диод 8

Амплитудный детектор работает следующим образом.

При поступлении на вход амплитудного детектора, например, непрерывного гармонического сигнала на выходе усилителя 1 в интервале времени (см фиг.2а) выделяется Напряжение переменного тока, которое поступает на анод первого дополнительного диода 4, Напряжением положительных полупериодов первый дополнительной 4 и основной 2 диоды переводятся в режим проводимости

При этом замыкается цепь ООС усилителя 1. Через открытые переходы указанных диодов выходным напряжением усилителя 1 заряжаются накопительный и дополнительный конденсаторы 3, 5 (см. фиг.2б, в) В установившемся режиме в интервале времени to-ti на выходе амплитудного детектора выделяется постоянное непрерывное напряжение ивых0з величина которого пропорциональна амплитуде входного напряжения сигнала.

С потенциального вывода накопительного конденсатора 3 напряжение поступает на инвертирующий вход компаратора 7, а на его неинвертирующий вход напряжение поступает с потенциального вывода дополнительного конденсатора 5 причем напряжение Ueuxcg по уровню превышает напряжение (и0ыхсз)

выхсб ивыхсз) ПРИ ивыхс5 ивыхсзна ВЬ1ХОде компаратора 7 выделяется разностное напряжение ( ивыхдоу) положительной полярности (см.фиг.2г), которым второй дополнительный диод 8 переводится Б режим непроводимости.

При поступлении на вход амплитудного детектора прироста амплитуды напряжениг сигнала в интервале времени ti-t2 (см. фип2а) через открытые переходы основного

сл

с

iO

сл

&

,J |СЛ

;

N3

2 и первого дополнительного 4 диодов происходит дозаряд накопительного 3 и дополнительного 5 конденсаторов до пикового значения напряжения сигнала (см. фиг.26,в).

Прямое сопротивление ( гПрд ) основного 2 и первого дополнительного 4 диодов благодаря включению в цепь ООС усилителя 1 резко уменьшается, и его величина может быть представлена выражением

Г1 Ј2М

где К оу-коэффициент усиления усилителя 1. ( ,гпрд- 0).

За счет относительно малой величиныгпрд обеспечивается большая скорость дозаряда . накопительного 3 и дополнительного 5 конденсаторов.

В схеме детектора емкость (Сз) накопительного конденсатора 3 выбирается больше емкости (Cs) дополнительного конденсатора 5 (Сз Cs). При Сз Cs скорость нарастания напряжения (Ucs) на накопительном конденсаторе 5 превышает скорость нарастания напряжения (Усз) на дополнительном конденсаторе 3 (Uc3 Ucs). При Uc3 UC5 на выходе компар атора 7 (см. фиг.2) выделяется напряжение насыщения (иВыхДОу7) положительной-полярности, которое запирает второй дополнительный диод 8.

Запертый второй дополнительный диод 8 на заряд накопительного и дополнительного конденсаторов 3, 5 в процессе детектирования практически не влияет.

В течение действия прироста входного напряжения сигнала в интервале времени ti- tz на выходе амплитудного детектора отслеживается напряжение (УвыхЬ значение которого пропорционально амплитуде входного сигнала.

После уменьшения напряжения сигнала до исходного уровня в момент времени t2 резко уменьшается напряжение на выходе усилителя 1, при уменьшении которого происходит начальный разряд накопительного и дополнительного конденсаторов 3, 5, причем начальная скорость уменьшения напряжения на потенциальном выводе дополнительного конденсатора 5 превышает скорость уменьшения напряжения на потенциальном выводе накопительного конденсатора 3. В процессе накопительного и дополнительного конденсаторов 3, 5 наступает момент, когда напряжение исз становится по уровню больше Ucs(Uc3 Ucs). При исз Ucs напряжение на выходе компаратора 7 в интервале времени изменяет полярность с положительной на отрицательную (см. фиг.2г). Выходным напряжением отрицательной полярности второй дополнительный диод 8 переводится в режим проводимости. Через

открытый переход второго дополнительного диода 8 и выходное сопротивление компаратора 7 происходит разряд накопительного конденсатора 3. Постоянная времени разряда (tpaai) конденсатора 3 может быть найдена из выражения:

г / ГПРД9 , гвыхОУ7 ч

tp831 Сз(к 7+ТТ7Шу7

ПОД

где р- Коу7

сопротивление второго дополнительного диода 8 в режиме проводимости;

ГВЫХОУ « ц I/ выходное сопротивление

компаратора 7. охваченного ООС.

Одновременно с разрядом накопительного конденсатора 3 происходит разряд дополнительного конденсатора 5 через открытые основной и второй дополнительный диоды 2 и 8 и выходное сопротивление компаратоРа7.

Постоянная времени разряда (храз2) дополнительного конденсатора 5 может быть определена из выражения

Гоыхоуу

««-сХ + + тттлй

)

При

п „ ГвыхОУ

Коу 00Кг7уТ °к5у7 -1+/УКОУ7

обеспечивается высокая скорость разряда до исходного уровня напряжений.

После разряда накопительного и дополнительного конденсаторов 3 и 5 амплитудный детектор переводится в исходный

режим.

Таким образом, большая скорость автоматического сброса продетектированного напряжения сигнала после завершения цикла детектирования обеспечивает змплитудному детектору большее быстродействие.

Формула изобретения Амплитудный детектор поавт.се. N° 1411944, отличающийся тем, что, с целью

повышения быстродействия детектирования, анод дополнительного диода подключен к выходу усилителя через резистор, а к аноду и катоду основного диода подключен компаратор на операционном усилителе, межДУ выходом которого и катодом основного диода включен второй дополнительный диод, причем анод дополнительного диода подключен к катоду основного диода.

фм /

1

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение быстродействия детектирования. Амплитудный детектор содержит усилитель 1, диоды 2, 4 и 8. накопительный конденсатор 3, резистор 6, конденсатор 5 и компаратор 7, выполненный на операционном усилителе. Цель достигается за счет обеспечения большой скорости автоматического сброса продетек- тированного напряжения сигнала после завершения цикла детектирования 2 ил.

«;