Амплитудный детектор Советский патент 1980 года по МПК H03D1/18 

1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, а именно к измерениям переменных напряжений, и может использоваться при построении прецизионных вольтметров, калибровочных генераторов и т.п.

Одним из известных устройств является устройство детектирования переменных напряжений, состоящее из входного конденсатора, операционного усилителя, резистора в цепи измерения, резистора, периодически подключаемого к конденсатору, ключа и делителя напряжения, подающего смщение к операционному усилителю р. .

Однако в таком устройстве имеют место наличие переменной составляющей в детектированном сигнале, а также непостоянство входного сопротивления устройства вследствие того что нагрузка источника детектируемого сигнсша периодически изменяется.

Наиболее близким техническим решением является амплитудный детектор, содержащий первый операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с его выходом, а неинвертирующий вход является входом детектора, второй операционный усилитель, между инвертирующим входом

которого и выходом первого операционного усилителя включена последовательная RC -цепь, а также включенные противофазно по управля10 цему

сигналу два , например, на диодах, входы которых объединены и через конденсатор подключены к выходу второго операционного усилителя,при этом выход одного ключа через резистор соединен с общей шиной, а выход другого ключа подключен к месту соединения конденсатора и резистора последовательной RC -цепи 2. Однако в амплитудном детекторе

нельзя добиться равенства постоянных продетектированных напряжений при детектировании двух колебаний равных эффективных значений, но с разными формами кривой.

Целью изобретения является повышение точности детектирования колебаний несинусоидсшьной фортчы.

Для этого в амплитудном детекторе, содержащем первый операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с его выходом, а неинвертирующий ВХ.ОД является входом детектора второй операционный усилитель, между инвертирующим входом которого и вы-

ходом первого операционного усилителя включена последовательная RC -цепь, а также включенные противофазно по управляющему сигналу два ключа, например, на диодах, входы которых объ динены и через конденсатор подключены к выходу второго операционного ус лителя, при этом выход одного ключа через резистор соединен с общей шино а выход другого ключа подключен к ме ту соединения конденсатора и резисто ра последовательности RC-цепи, между выходами ключей включен резист(рр. На чертеже приведена структурная электрическая схема амплитудного детектора. Амплитудный детектор содержит пер вый операционный усилитель 1,инвертирующий вход которого соединен с ег выходом, а неинвертирующий вход явля ется входом детектора, второй операционный усилитель 2., между йнвертйру кндим входом которого и выходом перво го операционного усилителя 1 включена последовательнаяRG -цепь, состоя щая из резистора 3 и конденсатора 4 а также включенные противофазно по управляющему сигналу два ключа 5 и б например, на диодах, входы которых объединены и через конденсатор 7 подключены к выходу второго операционного усилителя 2, при этом выход ключа 6-через резистор 8 соединен с общей шиной, а выход ключа 5 подключен к месту соединения конденсатора 4 и резистора 3 последовательной RC -цепи, между выходами ключей 5,6 включен резистор 9, неинвертирующий вход операционного усилителя 2 соединен с общей шиной. Детектор работает следующим обра зом. На выходе операционного усилителя (ОУ) 1 повторяется детектируемое переменное напряжение Ugx на вхо де ОУ 2 имеется малое переменное напряжение ошибки 6(. В резисторе 3 под влиянием разности напряжений Ugx создается переменный, детектируемый ток, текущий в детекторный узел на выходе ОУ 2. В установившем ся режиме средние значения токов через диоды ключей 5 и б равны. Кон денсатор 7 заряжается так, что диод ключа 5 проводит больше, чем в течение полупериода, чтобы уравновесить ток диода ключа 6 (резистор 8 шунтирует резистор 9 обратной связи вызывая соответствующее увеличение среднего значения импульсов тока ди да ключа 6); Так как среднее значение входног тока равно нулю, а ток через диод ключа 6 превышает ток обратной полярности через резистор 9 (импульсы тока диода ключа 6 через резистор 8), то появляется уравновешивающий ток, текущий на общую шину и на выход ОУ 1. В общей точке резисторов 3, 9 и конденсатора 4 создается постоянное выходное напряжение, величина которого в зависимости от выбора соотношений сопротивлений резисторов 3,9,8 может меняться от нуля до пикового значения. Можно выбрать и такое соотношение сопротивлений резисторов 3,9 и 8, чтобы продетектированное напряжение было одинаково.для двух сигналов разной формы, но равного эффективного значения. При этом величина переменной составляющей с выходного напряжения является пренебрежимо малой. Отсутствие в детекторе сглаживающего фильтра, а также возможность изменением соотношения сопротивлений обеспечить детектирование разных участков кривой позволяет реализовать универсальные, дешевые, малога- . баритные детекторы. Формула изобретения Амплитудный детектор, содержащий первый операционный усилитель, иН вертирующий вход которого соединен с его выходом, а неинвертирующий вход является входом детектора, второй .операционный усилитель, между инвертирующим входом которого и выходом первого операционного усилителя включена последовательная RC.-цепь а также включенные противофазно по управляйщему сигналу два ключа, например, на диодах, входа которых объединены и через конденсатор подключены к выходу второго операционного усилителя, при этом выход одного ключа через резистор соединен с общей шиной, а выход другого ключа подключен к месту соединения конденсатора и резистора последовательной RC -цепи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности детектирования колебаний несинусоидальной формы, между выходами ключей включен резистор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3783381, кл. 324-132, 1971. 2.Заявка № 1774189/09, кл. Н 03 D 1/18, 19.02.72, по которой принято рииение о выдаче авторского свидетельства.