Амплитудный детектор Советский патент 1980 года по МПК H03D1/18 

(54) АМПЛИТУДНЫЙ ДЕТЕКТОР

1 . . . ..Изoбpeтeниe относится К радиоизмерительной технике и может использоваться при построении вольтметров, калибровочных генераторов переменных напряжений.

Известен амплитудный детектор, содержащий усилитель, резистор и нелинейнук) цепь отрицательной обратной связи ril. Недостатком известного амплитудного детектора является наличие переменной составляющей в де- , тёктированном напряжении.

Известен амплитудный детектор, содержащий последовательную 11С.-цепь, конденсатор-которой подключен к инвертирующём входу оперативного усилителя, включенные противофазно пр управляющему сигналу два ключа, выполненные например, на диодах, ёЗс5йа которых объединены и через другой конденсатор соединены с выходом операционного усилителя, при этбм выход одного ключа соединен через резистор с общей шиной, а также интегрирукодйй конденсатор 2 .

Данный амплитуднь1й детектор является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Однако известный амплитудный детектор обладает недостаточной точностью детектирования.

Цель изобретения - повышение точкости детектирования.

Для этого в амплитудном детекторе, содержащем последОйательнУюТ1й-цепь, конденсатор которой подключен к инвертирующему входу оперёщионного усилителя, включенные противофазно по управляющему сигналу два ключа, выполненные, например. На диодах, входы которых объединены и через другой кондерсатор соединены с выходом опера-

циОнного усилителя, при этсил этот вы ход одного кл(бча (5еёдийёй через ре- зйстор с общей шиной, а также интегрирующий конденсатор, последний вклюtieH между выходами ключей, выход

другого ключа подключен к месту соединения резистора и конденсатора последовательной кС-цепи, при этом вход Дётёктора соеШУнё н с ;нёйн1вёртйрую1«им входом другого операционного усилителя, выход и инвертирукиций вход которого объединены и подключены к резистору последовательной IJU -цепк. На чертеже представлена структурная электрическая схема .амплитудного

детектора.

Амплитудный детектор содержит последовательнуюRC-цепь, состоящую з резистора 1 и конденсатора 2, oneационные усилители 3 и 4, два ключа 5 и б, конденсатор 7, интегрирующий конденсатор 8, резистор 9 и общую шну 10.

Вход амплитудного детектора 11 сЬёДИНён с неинвертирующим входом операционного усилителя 4, выход и нвертирующий вход которого объединены и подключены через соединенные последовательно резистор 1 и i конденсатор 2 к инвертирующему вхо ду операционного усилителя 3, неинвертир ующий вход последовательно подключен к общей шине 10. Выход Операционного усилителя 3 через кон- денсатор 7 присоединен .к входам включенных противофазно по управляю-; щему сигнёшу Ключей 5 и 6. Между выходами ключей включен интегрирующий конденсатор 8. Выход ключа 5

подключен к месту соединения резистора 1 иконденсатора 2-, а выход ключа, б подсоединен к общей шине 10 че)ез резистор 9. Ключи 5 и 6 вйполнёны на диодах, разноименные электроды которых присоединены к конденсатору 7.

Амплитудный детектор работает следующим образом.

Операционные усилители 3 и охвачены отрицательной обратной связью. ЕслиeWKOCTb интегрируквдего конденсатора 8 достаточно велика для того, чтобы на нем не создавалось падение переменного напряжения, то в точке 12 переменное напряжение имеет небольшое значение, и переменный ток через резистор 9 практически не течёт. Переменный ток течрт через ключ б, конденсатор 7 на вход операционного усилителя 3. Ключи 5 и 6 пропускают токи лишь в разных, определенных направлениях и через диода ключей текут составлянлдае разных полупёрйодов переменшэго тока , при этом постоянная составляющая одного , полупериодатЬка заряжает конденсатор 8. Увеличение йострянного заряда конденсатора 8 происходит до тех пор, пока ток разряда через резистор 1 не станет равен, среднему значению переменного тока i за один полупериод. . ....-.-. - -

Таким образом, в стационарном ме в точке 13 имеется постоянное выходное напряжение .

-t

и

где Х - величина сопротивления резистора 1,

ftH - среднёвып{)яМлё1 ноб з начёние детектируемого напряжения U

б924.8(

Среднее значение тока iX,. за один полупериод равно половине средневыпрямленного значения токаi (так как абсолютные значения средних значений тока разных полупериодов равны)

Ult.

Отсюда имеем

C(j,j - .

i, .1i til -тг--

2 Гz 2 Г 9 Из последне О выражения видно, что постоянное выходное напряжение равно половине средневыпрямленного значения входного напряжения.

Пер ёйёнйая составляющая выходного напряжения при этом пренебрежимо мал как напряжение ошибки системы с отрицательной обратной связью.

В Описываемс амплитудном детекторе Происходят начальное преобразова.ние детектируемого напряжения в пере менный ток и конечное преобразование постоянного тока детектора в выходно постоянное напряжение на одном и том же резисторе, чем исключается прямая зависимость коэффициента детектирования от значения сопротивления резистора 1 и повьЕлается температурная и временная стабильность амплитудного детектора.

Формула изобретения

Амплитудный детектор, содержащий последовательную НС, -цепь, конденсатор, которой подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, включенные противофазно по управляющему Сигналу два ключа, выпОлйеннЫе, натфимер, на диодах, входы которых объединены и через другой кбнДёнсатор соединены с выходом операционного усилителя, при этом выход одного ключа соединен через резистор с общей шиной, а также интегрирукяций конденсатор, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью ловышенйя точности детектирования, интегрирующий конденсатор включен между выходами ключей, выход другого кЛйча подключен к месту соединения

резистора и конденсатора последовательной Ru -цепи , при этом вход детектора соединен с неи в ертирующим йХЬДОй ДЁ угО1г0 Опёрацйо11ного усили;ТёЛя, выход и инвертирующий вход которого объеДИйёТ Ы и подключены к резистору последовательной Й.-цепи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

2. TexHHiecKoe описание цифрового вольтметра В7-11. Эстонский завод Пунате РЭТ, 1967, с. 20.