Амплитудный детектор Советский патент 1982 года по МПК H03D1/18 

(54) АМПЛИТУДНЫЙ ДЕТЕКТОР

Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться при построении широкополосных детекторов, калибровочных генераторов переменных; напряжений.

По основному авт. св. № 692488 из вестен амплитудный детектор, содер- жащей последовательную RC-цепь, конденсатор которой подключен к инверти« рующему входу операционного усилителя, включенные противофаэно по управляющему сигналу два ключа, выполненные, например, на диодах, входы котоЕих Объединены и через другой конденсатор соединены с выходом операционного усилителя, при этом выход одного ключа соединен через резистор с общей шиной, а также интегрирующий конденсатор, который включен между выходами ключей, выход другого ключа подключен к месту соединения резистора и кондеНсатора последовательной RC-цепи, при этом вход детектора соединен с неинвертирующим входом другого операционного усилителя, выход и инвертирующий вход которого объ- единены и подключены к резистору последовательной RC-цепи.

Однако известный амплитудный детектор обладает недостаточной точностью и быстродействием.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.

Указанная цель дос.тигается тем, что в амплитудный детектор, содержащий последовательную КС-цепь, конденсатор которой подключен к инвертирую10щему входу операционного усилителя, включенные противофазно по управляющему сигналу два ключа, выполненные, например, на диодах, входы которых объединены и через другой конденса15тор соединены с выходом операционного усилителя, пря этом выход одного ключа соединен через резистор с общей шиной, а также интегрирующий конденсатор, который включен между выхо20дами ключей, выход другого ключа подключен к месту соединения резистора и конденсатора последовательной КС-цепи , при этом вход детектора соединен с неинвертирующим входом друго25го операционного усилителя, выход и инвертирующий вход которого объединены л подключены к резистору последовательной КС-цепи, введен охваченный резистивной отрицательной обратной 30 связью операционный усилитель, входы

которого подключены к соответствующим обкладкам интегрирующего Конденсатора..

На чертеже изображена принципиаль нал электрическая схема предлагаемог детектора. ,

Амплитудный детектор содержит последовательную Rc-цепь, состоящую из резистора 1 и конденсатора 2, опера ионные усилители 3 и 4, два ключа 5: и 6, конденсатор 7, интегрирующий конденсатор 8, резистор 9 и общую шину 10. Вход амплитудного детектора соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 4, выход ri инвертирующий вход которого объеди,нены и подключены через соединенные последовательно резистор 1 и конденсатор 2к инвертирующему входу операционного усилителя 3, неинвертирующий вход которого подключен к общей шине 10. Выход операционного усилителя 3 через конленсатоо 7 присоединен к входам включенных противофазно по управляющему сигналу ключей 5 и б Между выходами ключей 5 и 6 включен интегрирующий конденсатор 8. Выход ключа 5 подключен к месту соединения резистора 1 и конденсатора 2, а выход ключа б подсоединен к общей шине 10через резистор 9. Ключи 5 и б выполнены на диодах, разноименные электроды которых присоединены к конденсатЪру 7. Детектор такжр содержит охваченный резистивной отрицательной обратной связью 11 операционный усилитель 12, входы которого по/хключены к соответствующим обкладкам интегрирующего конденсатора 8.

Детектор работает следующим образом .

Поданное входное напр51жение (Уц) создает в резисторе 1 переменный ток (i/) , который протекает через конденсаторы 7.и 8 и ключи 5 и б к выходу операционного усилителя 3 из-за действия отрицательной обратной связи операционного усилителя 3 по переменному току. Созданный переменныйток i - течет через ключ 5 при отрицательном полупериоде и через интегрирующий конденсатор 8 и ключ б при положительном полупериоде Ug. Пос.тоянный ток через интегрирующий конденсатор 8 стремится изменить его заряд, но операционный усилитель 12 создает на своем выходе и на одной

Из обкладок интегрирующего конденсатора 8 напряжение, скомпенсирующее изменение его заряда. В результате периодического воздействия постоянной составляющей положительных полуволн повышается потенциал на обоих входах операционного усилителя 12 заряжаются конденсаторы 7 и 2, ас выхода операционного усилителя 12 начинает протекать постоянный ток через резистор 1 и источник детектируемого напряжения к общей шине 10.

В установившемся режиме конденсаторы 2 и 7 заряжены положительно и имеют фактически равный потенциал относительно общей шины 10.

Таким образом, переменное напряжение Ua,,,. на выходе операционного уси.лителя 3 определяется формулой

вых АИОА

потому, что напряжения на вторых электродах диодов (ключей 5 и 6) рав ны. Из-за этого и напряжение ошибки е уменьшается и определяется форму° . . . . е

Погрешность детектирования будет определяться формулой

AиoA./. -uir-lF кгде Z о5р- импеданс запертого диода.

Таким образом, во сколько раз Uj больше , погрешность детектирования уменьшается во столько же раз. Так как уменьшилось напряжение ошибки (.е ) в общей точке резиссора 1 и конденсаторов 2 и 8,то,не требуется дополнительного сглажи15ания, т.е. можно уменьшить постоянную времени цепей фильтрации или исключить допол нительный фильтр.

Предлага елвлй амплитудный детектор позволяет повысить точность на высши частотах в 5 раз и быстродействие в 5-10 раз.

Формула - изобретения

Амплитудный детектор по авт. св. № 692488, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введен охваченный резистивной отрицательной обратной связью операционный усилитель, входы которого подключены к соответствующим обкладкам интегрирующего конденсатора.