Пиковый детектор импульсов Советский патент 1982 года по МПК G01R19/04 

1

Изобр етение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в измерительных приборах и системах центра лизованного контроля.

Известен пиковый детектор импульсов, выполненный в виде дифференциального операционного усилителя и диодно-емкостного накопителя, охваченных отрицательной обратной связью. 1.

Недостатком известного пикового детектора импульсов является относительно узкий диапазон измерений из-за низкого быстродействия, исключающего возможность детектирования импульсов малой длительности.

Известен также пиковый детектор импульсоВ, содержащий генератор тока, соединенный последовательно по питанию с дифференциальным усилителем, первый вход которого подключен к входной шине, выход через диодно-емкостной накопитель - ко входу, а второй вход - к выходу повторителя напряжения 2.

Однако у зтого пикового детектора импульсов также относительно узкий диапазон измерений из-за низкого быстродействия, исключающего возможность детектирования импульсов малой длительности.

Цель изобретения - расширение диапазона измерений.

Поставленная цель достигается за счет того, что в пиковый детектор импульсов, содержащий первый генератор тока, соединенный после довательно по питанию с первым дифферен10циальным усилителем, первый вход которого подключен к входной щине, выход через диодно-е1«костной накопитель - ко входу, а вторюй вход - к выходу повторителя напряжения, введены второй генератор тока и вто5 рой дифференциальный усилитель, соединенные последовательно по питанию, причем первь1Й вход дифференциального усилителя подключен к входной шине, второй - к выходу .повторителя напряжения, а выход - ко вхо20ду первого генератора тока, вьшолненного управляемым.

На чертеже показана функциональная схема пикового детектора импульсов Пиковый детектор импульсов содержит пер вый генератор 1 тока, соединенный последовательно по питанию с первым дифференциальным усилителем 2, первый вход которого подключен к входной шине, выход через диодно-емкостной накопитель 3 - ко входу, а второй вход - к выходу повторителя 4 напряжения, соединенному со вторым входом второго дифференциального усилителя 5 первый вход которого подключен к входной шине, а выход - ко входу первого генератора 1 тока, второй дифференциальный усили тель 5 соединен последовательно по питанию со вторым генератором 6 тока. ;. Пиковый детектор импульсов работает еле дующим образом. В исходном состоянии при отсутствии вход ных импульсов дифференциальные усилители 2 и 5 сбалансированы, выходное напряжение детектора равно нулю. Выходной ток усилителя 5 выбран такой величины, чтобы исходный ток управляемого генератора тока был небольщой велшшны, обеспечивающей высокое входное сопротивление, малый входной ток, высокую температурн)то стабильность и малую потребляемую мощность. При воздействии импульса положительной полярности на вход детектора, напряжение на его выходе в начальный момент времени остается равным нулю. При этом второй дифференциальный усилитель 5 разбалансируется. Через его выход потечет дополнительный управляющий ток. В итоге увеличится ток генератора 1 тока, питающего усилитель 2. Одновременно разбалансируется и усилител 2 (ток через первый транзистор усилителя 2 уменьщится, а через второй транзистор увели чивается). Начинается заряд конденсатора диодно-емкостного накопителя 3 выходным током усилителя 2, Поскольку ток генератора 1 изменился и стал больще величины тока покоя, заряд конденсатора диодно-емкостного накопителя 3 происходит с большей ско ростью и заканчивается за меньшее время. Т ким образом обеспечивается детектирование импульсов меньшей длительности, т.е. увеличивается быстродействие. По мере заряда конденсатора разность между входным и выходным напряжением детектора уменьшается, уменьшается выходной управляющий то дифференциального усилителя 5, и в итоге уменьшается ток генератора 1 тока, стремясь к своему исходному значению. Таким образом, с окончанием заряда конденсатора токи дифференциальных усилителей будут равны своим исходным значениям. Как только напряжение импульса -(Станет меньше своего амплитудного значения,силители 2 и 5 разбалансируются в другую сторону. В рез льтате выходной управляющий ток усилителя 5 уменьшается, в итоге ток генератора тока прекращается. Оба транзистора усилителя 2 оказываются закрытыми |И вход детектора нечувствителен к сигналам с амплитудой меньшей, чем выходное напряжение детектора, равное запомненному значению амплитуды. Это значение сохраняется на время, зависящее от токов утечки конденсатора диодно-емкостного накопителя 2., Таким образом достигается расширение диапазона измерений путем увеличегшя быстродействия при сохранении высокой температурной стабильности. Малых входных токов и потребляемой мощности и высокого входного сопротивления. Формула изобретения Пиковый детектор импульсов, содержащий первый генератор тока, соединенный последовательно по питанию с первым дифференциальным усилителем, первый вход которого подключен к входной шине, выход через диодно-емкостной накопитель - к входу, а второй вход - к выходу повторителя напряжения, отличаю щийс я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, в него введены второй генератор тока и второй дифференциальный усилитель, соединенные последовательно по питанию, причем первый вход дифференциального усилителя подключен к входной шине, второй - к выходу повторителя напряжешя, а выход - к входу первого генератора тока, вьшолненного управляемым. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Проектирование и применение операционных усилителей. Под ред. Дж. Грэма. Издательство Мир, 1974, с. 335. 2.Шило В. Линейные интегральные схемы. Изд-во Советское радио, 1969, с. 186.