Амплитудный детектор

Амплитудный детектор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АМПЛИТУДНЫЙ ДЕТЕКТОР, содержащий два гшФФеренциальных каскада на тр1анзисторах, коллекторы ij базы транзисторов первого из кото1яах соединены через соответствующие резисторы с первым и вторым источниками питания, а эмиттеры - с коллектором первого транзистора второго дифференциального каскада, база которого является входом амплитудного детектора, при этом базы и объединенные эмиттерял транзисторов второго дифференциального каскада через соответствующие токозадакяцие резисторы соединены с третьим и четвертым источниками питания соответственно , а также выходной фильтр, включенный между коллекторами транзисторов первого дифференциального каскада, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности передаточной характеристики при детектировании малых сигналов, между коллектором второго транзис (Л тора второго дифференциального каскада и первым источником питания включен дополнительный резистор/ а между коллектором второго транзистора второго дифференциального каскада и базой одного из транзисторов первого дифференциального касксща включен конденсатор.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5В Н 03 О 1/18 г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ никами питания, а эмиттеры - с коллектором первого транзистора второ- го дифференциального каскада, база которого является входом амплитудного детектора, при этом базы и объединенные эмиттеры транзисторов второго дифференциального каскада через соответствующие токоэадающие резисторы соединены с третьим и четвертым источниками питания соответственно, а также выходной фильтр, включенный между коллекторами транзисторов первого дифференциального каскада, отличающийся . тем, что, с целью повышения линейности передаточной характеристики при детектировании малых сигналов, между коллектором второго транзистора второго дифференциального каскада и первым -источником питания включен дополнительный резистор, а между коллектором второго транзистора второго дифференциального каскада и базой одного из транзисторов первого дифференциального каскада включен конденсатор.

ГОСУДАРСТ8ЕКНЫЙ НО)МИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2I ) 3397730/18-09 (22) 10. 02. 82 (46) 30. 11. 83. Бюл. В 44 ,(72) В.Н.Лапенко и И.К.Герасин (71) Иосковский институт .электронной техники (53) 621.376. 23(088.8) (56) 1. Гетман В.П., Голованов A.È., Найдеров В.З., Юсупов 3.Ф.

Функциональные устройства на инте гральных микросхемах дифференциального усилителя. Под ред. В.З.Найдерова. И., Советское радио ., 1977, с 86, рис. 3.18.

2. Гребен A. Б . Проектирование аналоговых интегральных схем ., И,, Энергия, 1976, с. 144, рнс. 7. 3 (прототип). (54)(57) АИ ДЕТЕКТОР содержащий два дифференциальных каскада на транзисторах, коллекторы и базы транзисторов первого из которых соединены через соответствующие резисторы с первым и вторым источ„„SU„„1058022 А

1058022

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования переменного напряжения в постоянное, как детектор огибающей Или как детектор в .устройствах автоматического 5 регулировайия усиления.

Известен амплитудный детектор, содержащий дифференциальный каскад, один вход которого является входом устройства, а второй вход через резистор соединен с фильтром низких частот и с выходом эмиттер-, ного повторителя, вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя P3 . t5

Недостатками амплитудного детектора являются нелинейность передаточной характеристики в области малых сигналов, дрейф выходного напряжения, наличие постоянного 20 смещения на выходе при отсутствии детектнруемого сигнала на входе амплитудного детектора, а также емкостная нагрузка эмиттерного повторителя, которая приводит к дополнительному возрастанию нелинейности передаточной . характеристики при увеличении частотИ входного сигнала. Эти недостатки приводят к понижению точности детектора особенно в области малых сигна30

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является амплитудный детектор, содержащий два дифференциальных каскада на транзисто- .35 рах, коллекторы и базы транзисторов первого из которых соединены через соответствующие резисторы с первым и вторым источниками питания, а эмиттеры — с коллектором первого тран- 40 зистора второго дифференциального каскада, база которого является входом амплитудного детектора, при этом базы и объединенные эмиттеры транзисторов второго дифференциального кас- 4 када через соответствующие токозадаю-щие резисторы соединены с третьим и четвертым источниками питания соответственно, а также выходной Фильтр, включенный между коллекторами трав зисторов первого дифференциального каскада, и третий дифференциальный каскад, базы транзисторов которого соединены с базами, .а коллекторыс коллекторами транзисторов первого дифФеренциального каскада, при этом 55 объединенные эмиттеры трайзисторов третьего дифференциального каскада соединены с коллектором второго транзистора второго дифференциального каскада f2) .

Недостатком известного амплитуд" ного детектора является нелинейность передаточной характеристики (квадратичная зависимость) в области малых сигналов. 65

Цель изобретения - повышение линейности передаточной характеристики при детектировании малых,сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в амплитудный детектор, содержащий два дифференциальных каскада на транзисторах, коллекторы и базы транзисторов первого из которых соединены через соответствующие резисторы с первым и вторым источниками питания, а эмиттерыс коллектором первого транзистора второго дифференциального каскада, база которого является входом амплитудного детектора, при этом базы и объединенные эмиттеры транзисторов второго дифференциального каскада через соответствующие токоэада- ющие резисторы соединены с третьим и четвертым источниками питания соответственно, а также выходной

Фильтр, включенный между коллекторами транзисторов первого дифференциального каскада, между коллектором второго транзистора второго дифференциального каскада и первым источником питания включен дополнительный резистор, а между коллектором второго транзистора второго дифференциального каскада и базой одного из транзисторов первого дифференциального каскада включен конденсатор.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагае мого амплитудного детектора.

Амплитудный детектор содержит первый дифференциальный каскад на транзисторах 1 и 2, резисторы 3 — б, второй дифференциальный каскад на транзисторах 7 и 8, тоноэадающие ре- зисторы 9 — 11, дополнительный резистор 12, конденсатор 13, выходной фильтр 14 и первый, второй, третий и четвертый источники питания 15 - 18.

Амплитудный детектор работает следующим образом.

Детектируемый сигнал поступает на базу транзистора 7. Второй дифференциальный каскад на транзисторах 7 и 8 усиливает детектируемый сигнал таким образом, что на дополнительном резисторе 12 будет действовать переменное напряжение U<, равное

9,g 3 с

0 =0

Вх 2цт

% где щ." детектируемый сигнал;

81д - сопротИвление резистора 12

Чт " температурный потенциал равный 25мВ;

Зз - эмиттерный .ток транзисторов 7 и 8.

Величина 1 является коэф т

Фициентом усиления и, например.,, 1058022

Составитель О. Гаврилина

Редактор О. Сопко Техред A. Бабинец Корректор A.Äý ятко

Заказ 9592/55 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, М-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4. при g, = 10 кОм и Эз= 1мА будет равна 200. В результате в коллекториой цепи транзистора 8, т.е. на дополнительном резисторе 12 действует напряжение во много раэ превышающее входное. Это напряжение:через конденсатор 13 поступает на базу транзистора 2. Первый дифференциальный каскад на транзисторах 1.и 2 при действии на его входе (база транзистора 2) переменного напряжения выполняет функцию переключателя тока.

Таким образом, под действием переменного напряжения на базе транзисто-. ра 2 происходит распределение коллекторного тока транзистора 7 меж. ду транзисторами 1 и 2 и на выход-. ном фильтре 14 выделяется напряжение, пропорциональное разности коллекторных токов транзисторов 1 и 2.

Соответствующим выбором сопротивления резистора 12 и токов транзисторов 7 и 8 коэффициент усиления по напряжению второго дифференциального каскада íà транзисторах 7 и 8 может быть получен равным нескольким десяткам и даже сотням единиц.

Таким образом, даже при входном сигнале меньше одного милливольта в коллекторной цепи транзистора 8 действует напряжение равное нескольким сотням милливольт,.что значительнэ превышает величину 2f .

Следовательно, линейное детектирование в предлагаемом амплитудном детекторе осуществляется при

/ значениях входного сигнала значи=

39 тельно меньших, чем в известном.

Предлагаемый амплитудный детектор может также выполнять функции квадратичного детектора, умножителя и фазового детектора. В режиме умножителя и фазового детектора второй вывод конденсатора 13 является вторым входом устройства.

Таким образом, предлагаемый амплитудный детектор благодаря тому, что транзистор 8 совместно с его коллекторной нагрузкой обеспечивает большое усиление, обладает повышенной линейностью передаточной характеристики при детектировании малых сигналов.