Синхроннй демодулятор Советский патент 1981 года по МПК H03D3/06 

(54) СИНХРОННЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в измерительных приборах и системах централизованлого контроля и сбора информации.

Известны устройства, содержаш.ие суммируюндие усилители и однополупериодные выпрямители, реализованные на операционных усилителях с резисторами и диодами в цепи обратной связи 1 и 2.

Однако в структуре данных схем необходимы усилители, в которых используются как инвертируюп ий, так и неинвертирующий входы, что в ряде случаев затрудняет балансировку нуля и приводит к дополнительным ошибка.м. Кро.ме того, если к точности демодулятора гфедъявляются высокие требования, то вспомогательное напряжение, применяемое с целью компенсации в схемах, имеющих только инвертирующие усилители, а также опорное напряжение, должны быть строго постоянны.ми или иметь изменения одного характера и одинаковой величины.

Известен синхронный демодулятор, содержащий однополупериодные выпрямители входного и опорного сигналов противополож ной полярности и весовой сумматор, первый

и второй входы которого соответственно соединены с источником входного сигнала и с выходом однополупериодного выпрямителя входного сигнала 3.

Однако данное устройство имеет узкий динамический диапазон и низкую точность детектирования.

Цель изобретения - раещирение динамического диапазона и повышение точности детектирования.

Для достижения цели в синхронный де)0 модулятор, содержащий однополупериодные выпрямители входного и опорного сигналов противоположной полярности и весовой сумматор, первый и второй входы которого соответственно соединены с источником входного сигнала н с выходом однополупериод15 ного выпрямителя входного сигнала, введен дополнительный однополупериодный выпрямитель входного сигнала, второй вход которого подключен к выходу однополупериодного выпрямителя опорного сигнала, а выход соединен с третьим входом весового су.мма20тора, при этом полярность дополнительного однополупериодного выпрямителя входного сигнала выбрана аналогично полярности однополупериодного выпрямителя опорного

сигнала, а между выходом однополупеэиодного выпрямителя опорного сигнала и вторым входом однополупериодного выпрямитеJiH входного сигнала включен инвертор. I На фиг. 1 приведена структурная схема |1редлагаемого демодулятора; на фиг. 2 -эпюры, поясняющие его работу.

Синхронный демодулятор содержит однополупериодный выпрямитель 1 опорного сигнала, однополупериодный выпрямитель 2 входного сигнала, дополнительный, одпополупериодный выпрямитель 3 входно|-о сигнала, инвертор 4, весовой сумматор 5.

Устройство работает слеяующи.м образом.

Для функционирования устройства не обходимо условие/иоп/. j. Выпрямленное опорное напряжение U ; с выхода вы;прямителя 1 и входное напряжение Уву (фиг. 2 а, б) поступает на вход донолнитель ного выпрямителя 3 входного сигнала. Отличное от нуля нанряжение LU на выходе выпрямителя 3 появляется лигиь в мо.мент времени, когда сумма напряжений U i и UBX меньше нуля. Поэтому, когда фазы опорного LJon и входного UBX напряжений сов,адают, выходное напряжение U4 дополнительного выпрямителя 3 входного сигнала равно нулю в любой период времени (фиг. 2 а), а когда фазы опорного Uon и входного Ijsx напряжений отличаются на 180°, на выходе выпрямителя 3 появляются положительные полуволны напряжения U4 (фиг. 26). Отличное от нуля напряжение IJg на входе выпрямителя 2 возникает тогда, когда сумма

и а болыпе НУЛЯ. Это

.напряжений UBX

происходит в первом полупериоде, когда :опорное Ucn и входное U&t напряжения :Синфазны (фиг. 2 а). В этом случае на выходе выпрямителя появ.ляются отрицательные полуволны входного напряжения Us, а в случае, когда фазы огюрного IJofi и входного UBX напряжений отличается ма 180°, то напряжение Us равно нулю (фиг. 2 б)

На сумматоре 5 складываются удвоенные напряжения UJH U4C входным напряжением UBV , причем полярность напряжений Ua и U4 противоположна полярности 1 ходпого напряжения ивх(фиг. 2 о, б). В результате на выходе сумматора 5 получается двухполупериодное выпрямленное напряжение Свых, причем амплитуда eio равна

а.мплит де входного напряже)ия .

Таким образом, динамический диапазон выходного напряжения предлагаемого . ,-тройствя вдвое боль.ше. чем у известн(го, и равен динамическо.му диапазону используемых в устройстве операционных усилителей. Кроме того, опорное напряжение не влияет на амплитуду выходного напряжения устройства. Все это приводит к повышению точности и р азрешаюшей способности устройства.

Формула изобретения

Синхронный демодулятор, содержащий одноголунериодные выпрямители входного и опорного сигналов гкн;т;|ьо1юложной полярности и весогюй .;а ixip, ::ерЕаый и второй в.ходы KOTOiKoro соответственно соединены с источнико ; входгогс; и с выходом 0;.)лу;1ериоцного зыпрямителя вход1;()-о сип-ала, отличающийся тем, что, с и,е, paciuHpei-iHK динамического диапазона и повы:пе11ия точ|;ос1и детектирования, введен дополнктсл(ныи однополупериодный выпрямитель входного сигнала, второй вход которого подк; ючен к Бых(.)ду однополупериОЛ.НОГО вьн1рямителя опор ноге; сигнала, а выход соединен с трет1 нм в.ходо.; весового cv viMaTOpa, при этом ;(),;яр ;ость дслюлниГС; Ы-101 о ОДЧО ОЛу|(рИОД1(}ГО ,1ПрЯМИТСЛЯ

нxoди(JГ() сигкаг а аналогично полярности однопол ч1ер;к;Д;;с}гс) и прями тел я опорного .чй, а между выходом однопол |1срипд11ог0 вьпрялпгсля oiiopHoic сигнала i; вторым зходогу- оди1пк;л-л ериол,ного выпрямитсмя вх()л,ногч) г;;- гнала ; к; кэчен инверто).

А сто ч ПК к и н i: рм а 11И и, принятые во :зпима: ис при экспертизе

3.Патент ГДР ЛУ 117777 кл. И 03 D 3/06, опублик. 20.01.76 ( npoTOTini i.