Синхронный демодулятор Советский патент 1993 года по МПК H03D3/16 G06G7/161 

СО

с

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в контрольно-измерительной технике, в частности для построения синхронных детекторов. Цель - повышение точности путем уменьшения синфазной помехи и погрешности переключения. Синхронный демодулятор (СД) содержит два операционных усилителя (ОУ) 1 и 2, выходы которых являются выходами СД, три делителя напряжений, выполненные на двух соединенных последовательно резисторах, трех переключателей на два положения, обеспечивающих в зависимости от управляющего опорного сигнала подключение в последовательное соединение по сигналу в первые полпериода ОУ 1 и ОУ 2, а за вторые полпериода ОУ 2 и ОУ 1, тем самым на выходах синхронного демодулятора получают два противофазных сигнала. Коэффициент передачи определяется отношением резисторов в делителях напряжения. Точность обеспечивается нулевым напряжением на переключателях 8-10. 1 ил.

Дг.

00

ю о

ю

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в контрольно-измерительной технике, в частности для построения синхронных детекторов.

Цель изобретения - повышение точности путем уменьшения синфазной помехи и погрешности переключения.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема синхронного демодулятора.

Синхронный демодулятор содержит первый и второй операционные усилители (ОУ)1 и 2, первый, второй, третий делители 3-5 напряжения, выполненные каждый на двух резисторах 6,7, первый, второй, третий переключатели 8-10 на два положения.

Синхронный демодулятор работает следующим образом.

При указанном на чертеже состоянии переключателей 8-10, т.е. неподвижный контакт с соединен с подвижным а, сигнал, поступающий на вход устройства Вх через делитель 4 поступает на второй ОУ 2 и усиливается им. Коэффициент усиления определяется отношением сопротивлений резисторов 7 и 6 второго делителя 4. При этом напряжение на втором выходе ВЫХ2 будет равно:

R4-7

и

Овых 2 - UB

(1)

JBXR где UBX напряжение на выходе устройства;

RA-&, R4-7 - сопротивление резисторов 6 и 7 второго делителя 4.

Точно так же, как второй ОУ 2, связан со входом устройства, первый ОУ 1 связан с вторым выходом Вых.2 через третий делитель 5 и третий переключатель 10. Напряжение на выходе первого ОУ 1, т.е. на первом выходе устройства ВЫХ1, будет равно:

11вых1 - ивых2 р„ , ,(2)

где Rs-e, Rs-7 - сопротивления резисторов 6, 7 третьего делителя 5.

Подставляя выражения (1) в(2), получим:

IIit R5-6,оч

R ,(3)

В рассматриваемом режиме первый делитель 3 является резистивной нагрузкой, включенной между входом Вх. и Вых.1 устройства, и не оказывает влияния на состояние схемы.

При изменении состояния переключателей 8-10, подключении неподвижного контакта с к подвижному в функции ОУ 1, 2 и делителей 3, 4 меняются местами. При этом выходные напряжения станут равны1 R3-7 з-6

UeWxl--UBX -W

Uebtx2 - Uetdxl

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

. . R3-7 5--- - Kg-бКз-6

™

R (5)

где Нз-б, R3-7 - сопротивления резисторов 6, 7 первого делителя 3.

Сравнение выражений (1), (3), (4), (5) показывает, что при равенстве отношений резисторов R3-7/R3-e Ri-7/R4-6 первого и второго делителей 3 и 4 и равенстве резисторов третьего делителя 5 напряжения на выходах устройства Вых.1 и Вых.2 будут равны по модулю и различны по знаку, При этом полярность выходного напряжения относительно входного определяется состоянием переключателей 8-10 и изменяется синхронно с их переключением. Таким образом, синхронно с опорным сигналом управления переключателями 8-10 осуществляется модуляция или демодуляция входного сигнала.

Дополнительно к преобразованию устройство обеспечивает усиление сигнала с коэффициентом усиления, равным отношению сопротивлений резисторов первого и второго делителей 3 и 4. При этом выходной сигнал может сниматься с любого из выходных выводов Вых.1, Вых.2 или между этими выводами, что повышает помехоустойчивость за счет удвоения величины сигнала, а также симметричности выводов, при которой полезный сигнал является дифференциальным, а помеха - синфазной. Так как подвижные контакты переключателей соединены с общей шиной и с инвертирующими входами ОУ 1 и ОУ 2, неинвертирующие входы которых заземлены, то переключатели во всех режимах находятся практически под нулевым напряжением. Это существенно снижает погрешности переключения. Кроме того, такие переключатели могут быть выполнены на полевых транзисторах с р-п- переходом и каналом р-типа и управляться непосредственно сигналами с уровня ТТЛ без дополнительной схемы управления, что существенно упрощает реализацию устройства, в частности в виде тонкопленочной гибридной интегральной микросхемы.

Формула изобретения

Синхронный демодулятор, содержащий первый и второй операционные усилители, неинвертирующие входы которых соединены с общей шиной, первый, второй, делители напряжения, каждый из которых выполнен на последовательно соединенных резисторах, а также два резистора и первый переключатель на два положения, управляющий вход которого является входом опорного сигнала, при этом первые выводы первого и второго делителей напряжения подключены к выходам соответственно

первого и второго операционных усилителей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения синфазной помехи и погрешности переключения, введены второй и третий переключатели на два положения, управляющие входы которых объединены с управляющим входом первого переключателя на два положения, два резистора включены последовательно и образуют третий делитель напряжения, включенный между выходами первого и второго операционных усилителей, и отвод которого через нормально замкнутые контакты третьего переключателя на два положения соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, а через нормально разо

5

мкнутые контакты - с инвертирующим входом второго операционного усилителя, причем вторые выводы первого и второго делителей напряжения соединены и являются входом синхронного демодулятора, при этом отвод первого делителя напряжения через нормально замкнутые контакты первого переключателя на два положения соединен с общей шиной, а через нормально разомкнутые - с инвертирующим входом первого операционного усилителя, а отвод второго делителя напряжения через нормально замкнутые контакты второго переключателя на два положения соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, а через нормально разомкнутые контакты - с общей шиной.