Детектор абсолютной величины сигнала

Детектор абсолютной величины сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДЕТЕКТОР АБСОЛЮТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ СИГНАЛА, содержащий формирователь противофазных сигналов, вход которого является входом детектора, операционный усилитель, выход которого является выходом детектора, два источника тока, подключенные соответственно к неинвертирующему и инвертируинцему входам операционного усилителя , и три диода, первый и второй из которых включены между выходами формирователя противофазных сигналов и неинвертирующим входом операционного усилителя, а третий между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя, при этом к входам операционного усилителя подключены одноименные электроды диодов , отличающийся тем, ЧТО, с целью повышения точности, между точкой соединения инвертирующего входа операционного усилителя с трё- с тьим диодом и общей шиной включен дополнительный диод, причем дополнитель (Л ный и третий диоды соединены одноименными электродами.

CO)03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК () 9) (I!) 4(51) Н 03 D 1/00 б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

В ;.1 .>)I4gfqg

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 1й.,-,,,!3

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТБЪ

LHjj r8()7,л Д

=« - батат:М

3> (2 1 ) 3531 802/24-09 (22) 24. 12.82 (46) 23.05.85. Bren. 1п 19 (72) В.В.Смирнов (53) 62 1..376.23(088.8) (56) Волгин Л.И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. И., "Советское радио", 1977, с. 29-30.

Авторское свидетельство СССР

IIr 1.046905, кл. H 03 D 1/00, 1982, (54) (57) ДЕТЕКТОР ABCOJIIOTHOA BEIIHЧИНЫ СИГНАПА, содержащий формирователь противофазных сигналов, вход которого является входом детектора, операционный усилитель, выход которого является выходом детектора, два источника тока, подключенные соответственно к неинвертнрующему и инвертирующему входам операционного усилителя, и три диода, первый и второй из которых включены между выходами формирователя противофазных сигналов и неинвертирующим входом операционного усилителя, а третий— между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя, при этом к входам операционного усилителя подключены одноименные электроды диодов, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности, между точкой соединения инвертнрующего входа операционного усилителя с третьим диодом и общей шиной включен дополнительный диод, причем дополнительный и третий диоды соединены одноименными электродами.! !57643

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для выделения абсолютной величины видеосигнала н трактах с большим динамическим диапазоном. 5

Целью изобретения. является повышение точности детектирования абсолютной величины сигнала.

На чертеже приведена структурная электрическая схема детектора абсо- !О лютной величины сигнала.

Детектор абсолютной величины сигнала содержит формирователь противофазных сигналов, первый 2, второй 3 и третий 4 диоды, источники

5 и 6 тока, операционный усилитель

7 и дополнительный диод 8.

Вход формирователя противофаэных сигналон является входом детектора. Противофазные выходы форми- 20 рователя противофазных сигналов подключены к анодам первого и второго диодов 2 и 3. Катоды первого и второго диодов 2 и 3 через источник

5 тока соединены с общей шиной и 25 непосредственно с неинвертирующим входом операционного усилителя 7, Иннертирующий вход операционного усилителя 7 через источник б тока соединен с общей шиной и непосредственно с катодами третьего диода 4 и дополнительного диода 8. Анод третьего диода 4 подключен к выходу операционного усилителя 7, являющемуся выходом детектора, а анод дополнительного диода 8 подключен к общей 35 шине.

Детектор абсолютной величины сигнала работает следующим образом.

При входном сигнале, равном нулю, аноды первого и второго диодов

2 и 3 имеют нулевой потенциал. На катодах первого и второго диодов 2 и 3 и неинвертирующем входе операционного усилителя 7 устанавливается потенциал U, (-0,6 В -(-O,7 В) для кремниевых диодов. Потенциал инвертирующего входа операционного усилителя

? равен потенциалу его неинвертирующего входа вследстние большого коэффициента усиления операционного усилителя 7. Так как анод дополнительного диода 8 соединен е общей шиной и напряжение на нем ранно падению напряжения на каждом иэ диодов 2 и 3, то при идентичности всех диодов 2-4 и 8 из диодной сборки величина тока через дополнительный диод 8 будет равна величинам токов чер э диоды 2 и 3, а при равенстве -,оков источников 5 и 6 тока — величине тока через третий диод 4, Поэтому смещение нулевого уровня !1„ на выходе первого и второго диодов 2 и

3 оказывается скомпенсированным и на выходе детектора устанавливается нулевой потенциал, При одинаковом сдвиге вольтамперных характеристик диодов иэ диодной сборки изменяется величина напряжения на обоих входах операционного усилителя 7, но потенциал на выходе детектора остается равным нулю. При наличии входного сигнала произвольной полярности полярность напряжения на одном из выходов формирователя протинофазных сигналов будет положительной, а на другом отрицательной, При этом происходит перераспределение тока источника 5 тока в параллельных ветвях с первым и вторым диодами 2 и 3.

Ток н ветви с диодом, к аноду которого приложено отрицательное напряжение, уменьшается. Уменьшение тока в одной ветви сопровождается таким же увеличением тока в другой ветви, которое приводит к увеличению падения напряжения на одном из диодов 2 или 3. В результате приращение напряжения на выходе этого диода оказывается меньше абсолютной величины входного сигнала на величину этого увеличения падения напряжения °

Наибольшее приращение падения напряжения на диоде, определяющее аддитинную погрешность детектирования, происходит после окончания перераспределения тока источника 5 тока между ветвями с первым и вторым диодами 2 и 3, когда ток через диод увеличивается от !г/2 до !г, где !г величина тока источников 5 и 6 тока.

При дальнейшем увеличении входного напряжения падение напряжения на открытом диоде от протекания через него постоянного тока !г будет неизменно и приращение напряжения на выходе первого и второго диодов 2 и 3 относительно напряжения н рабочей точке U будет меньше абсолютной величины входного сигнала на величину аддитивной погрешности.

Цепь, подключенная к инвертирующему входу операционного усилителя

7, состоящая из источника 6 тока, третьего диода 4 и дополнительного диода 8, наряду с компенсацией смещения нуленого уровня на выходе деСоставитель О.Гаврилина

Редактор А.Сабо Техред М.Надь Корректор И.Муска

Заказ 3389/52 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1157 тектора в широком температурном диапазоне производит компенсацию аддитивной погрешности. При подаче входного сигнала наряду с перераспределением тока источника 5 тока в ветвях с первым и вторым диодами 2 и 3 благодаря введению дополнительного диода 8 происходит и перераспределение тока источника 6 тока в ветвях с диодами 4 и 8. Пр . этом в обе- 10 их цепях, связанных с противофаэными входами операционйого усилителя

7, после окончания перераспределения токов токи через один иэ диодов

2 или 3 и третий диод 4 одинаково возрастают от 1г/2 до 1г.

Приращения падения напряжения на этих диодах оказываются равными, а аддитивная погрешность скомпенсированной.

Введение дополнительного диода 8 приводит к устранению аддитивной погрешности детектирования абсолютной величины сигнала, составляющей при

Т=ЗОО К вЂ” 18 мВ для германиевых и

-32 мВ для кремниевых диодов с темг

643 ф пературь:-m дрейфом -64 мкВ/ С и — 118 мкВ/ С соответственно, снижает в два раза мультипликативную погрешность детектирования, вызванную влиянием закрытого диода, а при малых уровнях входного сигнала уменьшает абсолютную погрешность детектирования и увеличивает почти вдвое коэффициент передачи детектора. Возможность увеличения тока источников 5 и

6 тока в пределах экспоненциального участка вольтамперных характеристик диодов без ухудшения точности детектирования нри малых входных сигналах

> йозволяет кроме уменьшения мультипликативной погрешности при больших уровнях сигнала значительно повысить быстродействие детектора вследствие ускорения перезаряда суммарных емкостей, подключенных к входам операционного усилителя 7. Диапазон рабочих частот с заданной погрешностью детектирования в предложенном устройстве ограничен лишь амплитудной погрешностью применяемых операционных схем.