Синхронный детектор Советский патент 1979 года по МПК H03D3/18 

хронного детектора и входами ключей Т., 2 включен интегратор 8, параллельно которому включен дополнительный ключ 9 при этом управляющий вход дополнительного ключа 9 через последовательно соединенные формирователь 10 управляющего напряжения и элемент ИЛИ 11 соединен с противофазными выходами генератора 6 строб-импульсов, интегратор 8 вклю чает в себя резистор 12,конденсатор 13, инвертирующий усилитель 14, и выход 15 Детектор работает следующим образом. В течение полупериода интегратор 8 интегрирует напряжение сигнала. В конце полупериода на выходе интегратора 8 уста навливается максимальное напряжение, про порциональное эффективному значению выходного сигнала в течение полупериода, В этот момент времени от генератора 6 поступает строб-импульс, например, на ключ 1, последний замыкается и значение напряжения на выходе интепеатора 8 устанав ливается в запоминающем элементе 3. По окончании действия строб-импульса через элемент ИЛИ 11 запускается формирователь 1О, управляющий дополнительным ключом 9, замыкающимся на вре мя, достаточное для конденсатора 13, однако оно меньше времени интегрирования, при этом в интеграторе 8 устанавливается начальный уровень. В следующий полупериод цикл повторяется, но так как интегрируется полупериод противоположной полярности, то и знак напряжения на выходе интегратора 8 меняется, в запоминающем элементе 4 устанавливается это напряжениэ через ключ 2 другим строб-импульсом, сдвинутым на половину периода относительно первого строб-импульса. Напряжение с зайоми- нающих элементов 3, 4 поступает на дифференциальный усилитель 5, выходное напряжение которого пропорционально эффективному значению входного сигнала. При устанобке соответствующих коэффициентов передачи в интеграторе 8 и дифференциальном усилителе 5 синхронный детектор измеряет эффективное значение переменного напряжения. Использование Оинхронного детектора с интегрированием сигнала; на входе 7 ,в каждом из попупериодов быстро и точно измеряет сигнал в области низких и ин- франизКих частот на фоне сильных импуль сных и регулярных помех аддитивного характера. Действие импульсной и регулярной помехи как во время интегрирования, так и во время строб-импульса мало изменяет значение выходного напряжения интегратора 8 в конце времени интегрирования. Синхронный детектор эффективного значения имеет высокую точность и Помехоустойчивость при быстродействии, равном Т/2 (где Т-период сигнала), что важно при низких и инфранизких частотах сигна- па. При быстродействии, равном Т/2, можно измерить эффективное значение переменного напряжения с погрешностью не хуже О,1% при пульсации выходного напряжежения 0,1%, при этом наблюдается высокая помехозащищенность. При частоте сигнала 5 Гц и наложении на него шума от щумового генератора в полосе 20 Гц-2О кГц при соотношении сигнал-шум, равном 1/1, на входе 7 синхронного детектора получается соотношение сигнал/шум, равное 2ОО/1 на выходе 15 при высоком быстродействии. Применение одного интегратора 8, снабженного дополнительным ключом 9, управл1пощим цепью разряда интегратора 8 при поочередном определении эффективного значения положительного и отрицательного полупериодов, упрощает схему, устраняет влияние дрейфа интегратора 8 и исключить влияние нестационарной постоянной составляющей, это позволяет включать его непосредственно к предшествующему каскаду без разделительных цепей, что важно в диапазоне инфранизких частот, где разделительные цепи имеют значительный вес, габариты и стоимость. Формула изобретения Синхронный детектор, содержащий два пар аллельно соединенных по входу ключа с запоминающими элементами на их выходах и дифференциальный усилитель, входы которого соединены соответственно с выходами запоминающих элементов, при этом управляющие входы ключей подключены к противофазным выходам генерато- рй строб-импульсов, отличающрйс я тем, что, с целью повышения точности детектирования, между входом cин jcpOHHoro детектора и входами ключей включен интегратор, параллельно которому включен дополнительный ключ, при этом управляющий вход дополнительного

ключа через последовательно соединенные формирователь управляющего напряжения и элемент ИЛИ соединен с противофазными выходами генератора строб-импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дж. Грэм и др. Проектирование и применение операционных усилителей, М., Мир , 1974. с. 389.