Амплитудный детектор Советский патент 1981 года по МПК H03D1/06 

(54) АМПЛИТУДНЫЙ ДЕТЕКТОР

1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для выделения сигналов, которыми промодулирована синусоидальная несущая.

Известен амплитудный детектор, содержащий инвертирующий усилитель, вход которого через последовательную RC цепь соединен со входом амплитудного детектора, два транзистора разного типа проводимости, переходы база-эмиттер которых включены па раллельно, два последовательно соединенных нагрузочных резистора и два последовательно соединенных конденсатора, включенных между коллекторами транзисторов разного типа проводимости 1.

Однако в известном амплитудном детек,торе с повышением частоты входного сигнала уменьщается динамический диапазон и увеличиваются нелинейные искажения.

Цель изобретения - увеличение динамического диапазона при высоких частотах входного сигнала и уменьшение нелинейных искажений..

Указанная цель достигается тем, что в амплитудный детектор, содержащий инвертирующий усилитель, вход которого через последовательную RC цепь соединен со входом амплитудного детектора, два транзистора разного типа проводимости, переходы база-эмиттер которых включены параллельно, два последовательно соединенных нагру(У зочных резистора и два последовательно соединенных конденсатора, включенных между коллекторами транзисторов разного типа проводимости, введен повторитель напряжения, вход которого подключен к точке соединения нагрузочных резисторов, выход - к базам транзисторов разного типа проводимости, а точка соединения конденсаторов

10 подключена к входу инвертирующего усилителя, выход которого соединен с эмиттерами транзисторов разного типа проводимости..

На чертеже представлена принципиаль 5 ная электрическая схема предлагаемого амплитудного детектора.

Амплитудный детектор содержит последовательную RC цепь, состоящую из резистора 1 и конденсатора 2, инвертирующий усилитель 3, выход которого соединен с эмиттерами транзисторов 4 и 5 разного типа проводимости, нагрузочные резисторы 6 и 7, конденсаторы 8 и 9 и повторитель 10 напряжения,а

Амплитудный детектор работает следующим образом.

В исходном состоянии при нулевом сигнале на входе амплтудного детектора на выходе инвертирующего усилителя 3, а, следовательно, и на эмиттерах транзисторов 4 и 5 имеется постоянное напряжение. При этом на базах транзисторов будет то же самое напряжение и оба транзистора будут закрыты. Коли предположить, что на базах транзисторов потенциал выше, чем на эмиттерах, то транзистор 5 открывается, что приводит к понижению потенциала на его коллекторе и на входе повторителя 10, который лередает это поижение потенциала на базы транзисторов, уменьшая ток транзистора 5. Понижение потенциала без транзисторов прекратится только когда транзистор 5 полностью закроется.

Аналогичный процесс происходит и в том случае, если потенциал баз оказывается ниже потенциала эмиттеров.

Таким образом, в исходном состоянии сигнал на выходе демодулятора равен нулю. При подаче на вход амплитудного детектора переменного сигнала на выходе инвертирующего усилителя 3 и на эмиттерах транзисторов 4 и 5 появляется приращение напряжения, имеющее знак, обратный по Ьтиошейню к знаку прира;нения напряжения на входе амплитудного детектора. Это приведет к отпирани.ю одного из транзисторов и появлению тока коллектора, который через соответствующий конденсатор поступает на вход инвертирующего усилителя 3. Если последний обладает большим коэффициентом усйлнения по напряжению и по току на частоте входного сигнала, то на его входе напряжение сигнала близко к нулю. Поэтому в любой момент времени ток коллектора транзистора 5 или транзистора 4 (в зависимости от мгновенной полярности сигнала) равен входному току, протекающему через резистор I. При этом предполагается, что емкости конденсаторов 2, 8 и 9 достаточно велики до того, чтобы надением напряжения на этих конденсаторах на несущей частоте амплитудно-модулированного колебания можно было пренебречь. С учетом этого сумма токов коллекторов транзисторов 4 и 5 отслеживают входное напряжере. Положительные полуволны входного тока протекают через транзистор 5 и конденсатор 9, а отрицательные - через транзистор 4 и конденсатор 8, при этом происходит заряд конденсаторов 8 и9. которые будут заряжаться до тех пор, пока средний ток заряда не станет равным среднему току разряда этих конденсаторов через нагрузочные резисторы 6 и 7.

Увеличение динамического диапазона при высоких частотах входного сигнала и уменьшение искажений происходит благодаря тому, что базы транзисторов 4 и 5 через низкое выходное сопротивление повторителя 10 заземлены по переменному току, а на эмиттерах транзисторов 4 и 5 усилитель 3 в любой момент времени развивает такое напряжение, что ток коллектора того из транзисторов, который в этот момент

открыт, оказывается равным входному току амплитудного детектора. Так как выходное напряжение пропорционально току коллекторов, то выходное напряжение пропорционально также входному току, а, следовательно, и напряжению входного амплитудно-модулированного колебания.

Экономический аффект от использования предложенного амплитудного детектора выражается косвенным образом в сущесгвенном улуцщении технических характеристик (увеличение динамического диапазона на высоких частотах входного сигнала, снижение нелинейных искажений) тех устройств, в которых он будет применен, т.е. в повышении качества указанных устройств, а следовательно, и повыщенин их потребительских характеристик.

Формула изобретения

Амплитудный детектор, содержащий инвертирующий усилитель, вход которого через последовательную RC цепь соединен со входом амплитудного детектора, два транзистора разного Типа проводимости, переходы

база-эмиттер которых включены параллельно, два последовательно соединенных нагрузочных резистора и два последовательно соединенных конденсатора, включенных между коллекторами транзисторов разного типа проводимости, отличающийся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона при высоких частотах входного сигнала н уменьшения нелинейных искажений, введен повторитель напряжения, вход которого подключен к точке соединения нагрузочных резисторов, выход - К базам транзисторов разного типа проводимости, а точка соединения конденсаторов подключена к входу инвертирующего усилителя, выход которого соединен с эмиттерами транзисторов разного типа проводимости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3566145, кл. 307-235, 1971 (прототип).