КВАДРАТИЧНЫЙ АМПЛИТУДНЫЙ ДЕТЕКТОР Советский патент 1995 года по МПК H03D1/18 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиоприемных устройствах различного назначения.

Известен двухполупериодный выпрямитель, характеризующийся сложной схемой и обладающий низким коэффициентом передачи из-за включения нагрузки в выходную цепь эмиттерных повторителей.

Известен детектор уровня сигнала, который содержит термокомпенсированную схему, выполненную на двух детектирующих транзисторах по схеме с заземленным эмиттером. Коллекторы транзисторов объединены, образуя выход детектора. Активной нагрузкой служит транзистор, обеспечивающий высокое сопротивление для повышения эффективности детектора.

Недостатком детектора является большая величина начального напряжения на нагрузке детектора и невозможность обеспечить квадратичный режим детектирования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому квадратичному детектору является детектор амплитудно-модулированных сигналов по авт. св. N 1517702.

Недостатком известного детектора амплитудно-модулированных сигналов является низкая температурная стабильность начального выходного напряжения и стабильность коэффициента передачи при изменении напряжения источника питания.

Целью изобретения является повышение температурной стабильности начального выходного напряжения и стабильности коэффициента передачи.

Эта цель достигается тем, что в амплитудном квадратичном детекторе, выполненном на двух транзисторах, коллекторы которых объединены и подключены через параллельную RC-цепь к общей шине, эмиттеры объединены между собой, соединены через резистор с общей шиной и подключены через резистор обратной связи, резистор фильтра нижних частот и стабиcтор к выходу стабилизатора напряжения источника питания, состоящего из последовательного соединения гасящего резистора, стабистора и стабилитрона, который соединен через развязывающие резисторы с базами детектирующих транзисторов, подключенными через разделительные конденсаторы к устройству с парафазными выходами.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема предлагаемого квадратичного амплитудного детектора.

Квадратичный амплитудный детектор выполнен по двухтактной схеме на транзисторах 1 и 2, коллекторы которых объединены и соединены с общей шиной через параллельно соединенные резистор 3 и конденсатор 4. Эмиттеры детектирующих транзисторов соединены с общей шиной через резистор 5 и подключены через резистор 6 отрицательной обратной связи по току к фильтру нижних частот, выполненному из конденсаторов 7 и 8 и переменного резистора 9, и стабистору 10, подключенному к стабилизатору напряжения источника питания, содержащему последовательно соединенные резистор 11, стабистор 12 и стабилитрон 13. Стабилитрон 13 через развязывающие резисторы 14 и 15 соединен с базами детектирующих транзисторов, подключенными через разделительные конденсаторы 16 и 17 к устройству 18 с парафазными выходами.

Предлагаемый квадратичный амплитудный детектор работает следующим образом.

При подаче на схему квадратичного амплитудного детектора напряжения источника питания +Е с последовательного соединения стабистора 12 и стабилитрона 13 напряжение через стабистор 10, переменный резистор 9, резисторы 6 и 6 поступает на эмиттеры детектирующих транзисторов 1 и 2, а со стабилитрона 13 через развязывающие резисторы 14 и 15 на базы упомянутых транзисторов. С помощью переменного резистора 9 на базах детектирующих транзисторов устанавливается небольшое отрицательное (для транзисторов р-n-p) напряжение, соответствующее положению рабочих точек на квадратичных участках проходных вольт-амперных характеристик детектирующих транзисторов 1 и 2, что контролируется величиной начального напряжения на резисторе 3 нагрузки детектора. Резистор 5 совместно с переменным резистором 9 фильтра нижних частот позволяет независимо обеспечить квадратичный режим работы детектирующих транзисторов 1 и 2 с одной стороны и необходимый ток стабилизации стабистора 10 с другой. Поскольку стабилитрон 13 входит как в цепь эмиттера, так и в цепь базы детектирующих транзисторов 1 и 2, то, следовательно, напряжение смещения для установки рабочих точек на квадратичных участках проходных характеристик упомянутых транзисторов определяется только напряжением стабистора 12, которое по своей величине превышает напряжение стабилизации стабистора 10. Резистор 6 отрицательной обратной связи по току имеет номинальное значение, обеспечивающее заданную полосу пропускания квадратичного амплитудного детектора. Детектируемый сигнал поступает на базы детектирующих транзисторов 1 и 2 через разделительные конденсаторы 16 и 17 в виде двух одинаковых по амплитуде противофазных напряжений.

Для получения эффекта детектирования в предлагаемом квадратичном амплитудном детекторе используется нелинейность проходных коллекторнобазовых характеристик i_k=f(U δ_э ) транзисторов 1 и 2 при включении нагрузки в цепь коллекторов.

При изменении напряжения источника питания в интервале температур изменяющаяся разность напряжений стабилизации стабисторов 12 и 10 "следит" за изменением напряжения смещения на базах детектирующих транзисторов 1 и 2, в результате чего положение рабочих точек на проходных вольт-амперных характеристиках упомянутых транзисторов остается неизменным.

Поэтому неизменной остается и величина тока, протекающего через резистор нагрузки, а следовательно, и значение начального выходного напряжения, в результате чего обеспечивается термостабильность коэффициента передачи при изменении напряжения источника питания. При этом следует отметить, что поскольку стабилитрон 13 включен как в цепь эмиттера, так и в цепь баз детектирующих транзисторов 1 и 2, то при выборе типа стабилитрона 13 имеет значение лишь его напряжение стабилизации, тогда как величина и знак температурного коэффициента стабилизации, а также его зависимость от тока стабилизации не влияют на термостабильность начального выходного напряжения и коэффициента передачи. Поскольку начальное выходное напряжение детектора при изменении напряжения источника питания в интервале температур остается неизменным, неизменным остается и динамический диапазон выходных напряжений предлагаемого квадратичного амплитудного детектора.

Изобретение может быть выполнено таким образом, что вместо стабистора 12 может использоваться стабилитрон с отрицательным температурным коэффициентом напряжения стабилизации или последовательное соединение двух стабисторов.

Предлагаемый квадратичный амплитудный детектор, как видно из экономической принципиальной схемы, может быть выполнен в виде гибридного функционального микроузла.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиоприемных устройствах различного назначения. Сущность изобретения: квадратичный амплитудный детектор содержит два транзистора (1,2), RC-цепь нагрузки (на резисторе 3 и конденсаторе 4), шесть резисторов (5,6,9,11,14,15), два конденсатора (7,8), два стабистора (10,12), один стабилитрон 13, два разделительных конденсатора (16, 17), парафазный выход (18) квадратичного амплитудного детектора. В устройстве осуществляется термостабилизация коэффициента передачи в квадратичном режиме детектирования при изменении напряжения источника питания и его нестабильности в интервале температур. 1 ил.

КВАДРАТИЧНЫЙ АМПЛИТУДНЫЙ ДЕТЕКТОР, содержащий первый и второй транзисторы, коллекторы которых соединены между собой и подключены через параллельную РС-цепь нагрузки к общей шине, эмиттеры соединены между собой и подключены к первому выводу первого резистора, а базы подключены к первым выводам соответственно первого и второго разделительных конденсаторов, вторые выводы которых являются парафазными входами квадратичного амплитудного детектора, последовательно соединенные и включенные между базами первого и второго транзисторов, второй и третий резисторы, а также четвертый и пятый резисторы, шестой резистор, первый вывод которого подключен к выводу источника питания, и блокировочный конденсатор, первый вывод которого соединен с вторым выводом первого резистора и с первым выводом пятого резистора, а второй вывод с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности начального выходного напряжения и стабильности коэффициента передачи, в него введены первый и второй стабисторы и стабилитрон, катод которого подключен к точке соединения второго и третьего резисторов и к катоду второго стабистора, а анод к общей шине, анод первого стабистора соединен с анодом второго стабистора и с вторым выводом шестого резистора, а катод с вторым выводом пятого резистора, четвертый резистор включен между первым выводом первого резистора и общей шиной, а пятый резистор выполнен переменным.