Детектор абсолютной величины сигнала

Детектор абсолютной величины сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДЕТЕКТОР АБСОЛЮТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ СИГНАЛА, содержащий первый диод и последовательно соединенные инвертор , второй диод и операционный усилитель, при этом второй диод подключен катодом к неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого является выходом, а вход инвертора - входом детектора абсолютной величины сигнгша, отличающийся тем, что,с целью повышения точности детектирования в него введены генератор тока и третий диод, катод которого подключён к инвертирукядему входу операционного усилителя и одному из выходов генератора тока, а анод - к выходу операционного усилителя , другой выход генератора тока подключен к катодам первого и второго диодов, а анод первого диода соединен с входом инвертора. &П

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECflYEiËÈН (19) (И) А

З(511 Н 03 В 1 OO е

- » --t.

t

g4

1

L.:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3411930/18-09 (22) 26. 03. 82 (46) 07.10.83. Бюл. Р 37 (72) И.М.Хейфец, Л.И.Чернобельский, Б.Ш.Златиин, С.A.Móñàåëÿí, С.В.Цветков и A.È.Âòðîìáåðã (53) 621 ° 376 . 23 (088. 8)

{ 56 ) 1. Алексенко A Г., Ко уомбет Е.А, Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых микросхем. М., "Советское радио", 1980, с. 106, схема В 4.

2. Патент Франции Р 2010316, кл. Н 03 D 1/00, 1970 (прототип)„ (54)(57) ДЕТЕКТОР АБСОЛК ГНОЙ ВЕЛИЧИНЫ СИГНАЛА, содержащий первый диод и последовательно соединенные инвертор, второй диод и операционный усилитель, при этом второй диод подключен катодом к неинвертирующему входу операционного усилителя, выход которого является выходом, а вход инвертора — входом детектора абсолютной величины сигнала, о тлич ающий с я тем, чтос целью повыщения точности детектирования в него введены генератор тока и третий диод, катод которого подключен к инвертирующему входу операционного усилителя и одному из выходов генератора тока, а анод — к выходу операционного усилителя, другой выход генератора тока подключен к катодам первого и второго диодов, а анод первого диода соединен с входом инвертора.

1046905

1 Фля

U =Ц Ь

03 " j6

Наиболее близким к предлагаемому является детектор абсолютной величины сигнала, содержащий резистор, пер. вый диод и последовательно соединенные инвертор, переключатель, второй диод и ОУ, при этом первый и второй диоды подключены к неинвертирующему входу ОУ катодом и анодом, к выходам переключателя — анодом и катодом соответственно, инвертирующий вход ОУ соединен с его выходом, а между входом инвертора и выходом ОУ, которые являются входом и выходом детектора абсолютной величины сигнала включен резистор P2), Недостатком указанного устройства является низкая точность детектирования абсолютной величины сигнала, обусловленная с одной стороны тем, что известный детектор абсолютной величины сигнала является однополупериодным, а с другой стороны

4 где Ч (2) Поскольку катоды первого и второго диодов 2 и 3 соединены между собой, то напряжение в точке их сое60 динения определяется как

9л )с л ) т „(3 ) Изобретение относится к радиотехнике и может быть применено для преобразования абсолютной величины переменного сигнала в постоянное напряжение с высокой точностью и в большом динамическом диапазоне.

Известен детектор абсолютной величины сигнала, содержащий два операционных усилителя, к инвертируюшим входам которых подключены аноды первого и второго диодов и один иэ выводов первого и второго резисторов соответственно, выходы операционных усилителей соединены с катодами первого и второго и с анодами третьего и четвертого диодов соответственно, неинвертирующий вход одного иэ операционных усилителей подключен к общей шине, его инвертирующий вход через ре- зистор, а неинвертирующий вход дру" гого операционного усилителя непосредственно соединены с входом, а катоды третьего и четвертого диодов и другие выводы первого и второго резисторов с выходом детектора абсолютной величины сигнала (1) .

Недостатком известного устройства детектирования абсолютной величины сигнала является нарушение линейности амплитудной характеристики на высоких частотах, что вызвано влиянием ограниченной скорости нарастания выходного сигнала в операционных усилителях (ОУ) при измене.нии полярности входного сигнала.

Кроме того, недостатком известного устройства является также изменение глубины отрицательной обратной свя/ зи ОУ, обусловленной характерной зависимостью сопротивления диодов от величины смешающего их в прямом направлении напряжения, Это приводит к трудностям синтезирования оптимальных цепей коррекции ОУ. изменением глубины отрицательной обратной связи.

Цель изобретения - повышение точности детектирования °

Поставленная цель достигается тец, что в детектор абсолютной величины сигнала, содержаций,первый диод и последовательно соединенные инвертор, второй диод и ОУ, при этом второй диод подключен катодом к

10 неинвертируюШему входу ОУ, выход которого является выходом, а вход инвертора - входом детектора абсолютной величины сигнала, введены генератор тока и третий диод, катод которого подключен к инвертирующему входу операционного усилителя и одному из выходов генератора тока, а анод — к выходу операционного усилителя, другой выход генератора тока подключен к катодам первого и второго диодов, а анод первого диода соединен с входом инвертора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства..

Детектор абсолютной величины сигнала содержит инвертор 1, первый, второй и третий диоды 2-4, операционный усилитель (ОУ) 5 и генератор 6 тока.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда входной сигнал 0 ()равен нулю и при

IJ равных выходных сопротивлениях инвертора 1 и генератора входного сигнала, первый и второй диоды 2 и 3 смещены в прямом направлении током, протекающим через них с одного из выходов генератора 6 тока, 4О При этом падение напряжения на каждом из диодов, при идентичности их параметров температурный потенциал (%y = 26 мВ, при Т

298 К), прямой ток диода. обратный ток диода.

При смещении диода в прямом направлении (л > ) можно считать, что

При положительной полуволне вход-, 65 ного сигнала + О &Х, первый диод 2

1046905

Составитель A,oñèïîâè÷

ТехредМ. Костик Корректор A.Ильин

Редактор Ю.середа

Заказ 7750/55 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсквя наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 еще больше откроется, второй диод 3 при этом подзакроется. При этом ток через один диод растет, а через другой одновременно уменьшается, т.е. изменение Отношении токов < „/ происходит по квадратичному закойу,, а изменение величины(О9„= Uy ), как это следует из выражения (3) по линейному закону и равно

) (4)

При изменении полярности входного сигнала первый диод 2 и второй диод 3 меняются ролями, а напряже-.. ние в точке соединения их катодов имеет тот же знак и форму, что и при положительной полуволне входного сигнала, Это напряжение имеет такую же форму, какую имеет напряжение на выходе двухполупериодного выпрямителя.

Через операционный усилитель 5 оно поступает на выход устройства, Операционный усилитель 5 и третий диод 4 предназначен для компенсации начального напряжения в точке соединения катодов первого и второго диодов 2 и 3, обусловленного протеканием через них тока смещения с одного из выходов генераТора б тока. При этом величина тока, протекающего через третий диод 4 с другого выхода генератора б тока равна току, протекающему через первый и второй диоды 2 и 3 (i б,, = i@ =i -) .

Я Фъ"

При соблюдении этого условия выходное напряжение изменяется точно от нуля.

При изменении входного сигнала, .ток через третий диод 4 не изменяется, при этом глубина обратной связи ОУ остается неизменной.

Инвертор 1, который может быть выполнен на основе ОУ, также работает в линейном режиме, что полностью исключает искажения детектируемого сигнала, связанные с конечной скоростью нарастания выходного напря15 жения ОУ и с изменениями глубины отрицательной обратной связи ОУ.

Погрешность амплитудной характеристики детектора абсолютной величины сигнала не превышает нескольких милливольт, т,е. соизмерима с напряжением смещения нуля серийных ОУ.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокой точностью, по сравнению с известными устройствами детектирования абсолютной величины сигнала,