Детектор абсолютной величины входного сигнала

Детектор абсолютной величины входного сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - повышение точности детектирования. Детектор содержит формирователи 1 и 2 модуля положительного и отрицательного сигналов , МДП-транзистор 17 и резистор 18. Цель достигается введением МДП- транзистора 17 и резистора 18, которые обеспечивают работоспособность детектора, исключая устойчивое состояние , характеризуемое насьпценным состоянием операционных у-лей 3 и 10 формирователей 1 и-2.Детектор по п.2 ф-лы отличается введением источника 19 постоянного напряжения, снижающего положительное напряжение на выходе операционного у-ля 3 в рабочей точке, что позволяет использовать весь динамический диапазон этого у-ля. Детектор по п.З ф-лы отличается введением операционного у-ля 20 с резистивной цепью 21 отрицательной обратной связи и трех резисторов 22, 23 и 24, повышающих точность детектирования. 2 3.п. ф-лы. 3 ил. (Л л СО со со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 03 D 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3977451/24-09 (22) 19. 11.85 (46) 15. 09. 87; Бюл. и 34 (72) В.В. Смирнов (53) 621.376,23(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1298839, кл. Н 03 D 11/00, 11.06.85. (54) ДЕТЕКТОР ASCOJINTHOA ВЕЛИЧИНЫ

ВХОДНОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повышение точности детектирования. Детектор содержит формирователи 1 и 2 модуля положительного и отрицательного сигналов, МДП-транзистор 17 и резистор

18, Цель достигается введением ИДПтранзистора 17 и резистора 18, котоЯ0 ЛИ7291 А1 рые обеспечивают работоспособность детектора, исключая устойчивое состояние, характеризуемое насыщенным состоянием операционных у-лей 3 и 10формирователей 1 и:2.Детектор по п.2 ф-лы отличается введением источника 19 постоянного напряжения, снижающего положительное напряжение на выходе операционного у-ля 3 в рабочей точке, что позволяет использовать весь динамический диапазон этого v-ля. Детектор по п.3 ф-лы отличается введением операционного у-ля 20 с резистивной цепью 21 отрицательной обратной связи и трех резисторов 22, 23 и 24, повышающих точность детектирования.

2 з.п. ф-лы. 3 ил.

337991 Ь 9. 19м "Цне . о г в 1 °

u u к кч где г IUI = Кг V, Гп2+Кг Ч, Pn(Р +Р );

Кг — коэффициент, характеризующий наклон ВАХ диодов 13-16, \

Предположив, что потенциалы указанных выше точек имеют противоположные знаки и не равны по абсолютной величине, их можно представить в виде:

lUb6 х. ь I + I ьых.,o I + 066!х.bl ьых. (ВЬ/Х 3 2 2

-Е lU»x I + дУЬ

-Fz lUbx l

Изобретение относится к ради iexнике и может использоваться в радиопомехах и радиоизмерительных устройствах. (Цель изобретения — повышение точности.

На фиг. 1-3 приведены электрические функциональные схемы предложенного детектора абсолютной величины 1Р входного сигнала по пп. 1-3.

Детектор абсолютной величины входного сигнала по фиг. 1 содержит формирователь 1 модуля положительного сигнала, формирователь 2 модуля от- 15 рицательного сигнала, формирователь 1 содержит операционный усилитель 3, первый и второй источники 4 и 5 тока, первый — четвертый диоды 6-9, формирователь 2 модуля отрицательных сиг- ?р налов содержит операционный усилитель

10, первый и второй источники 11 и

12 тока, первый — четвертый диоды 1316, а также МДП-транзистор 17, резистор 18. 25

Детектор абсолютной величины по и. 2 дополнительно содержит источник

19 постоянного напряжения.

Детектор абсолютной величины по п.3 дополнительно содержит дополни- 3р тельный операционный усилитель 20 с резистивной цепью отрицательной обратной связи 21, первый, второй и третий дополнительный резисторы 22, 23 и 24.

Детектор абсолютн .й величины сигнала работает следующим образом.

При нулевых сигналах на обоих входах детектора абсолютной величины входного сигнала вследствие идентич — 4р ности диодов 6-8 и 13 — 16 и равенства токов всех четырех источников 4, 5 и

11 и 12 тока, в точках соединения анода третьего диода 8 с катодом четвертого диопа 16 и катода третьего 45 диода 15 с анодом четвертого диода 9 устанавливаются нулевые потенциалы.

При наличии парафазных сигналов

tU„,I и — IU„»I на входах благодаря соединению 7лектродов диодов 8, 9 и 5р

15, 16 с выходами обоих операционных усилителеи 3 и 10 в указанных точках устанавливаются потенциалы соответст Цьх I " "вх I

Действительно, приращение потенци55 ала катодов диодов 6 и 7, т.е. потенциала неиннертирующего входа операционного усилителя 3 относительно потенциаг7а в рабочей точке: о Ub6 » y, g 7 d U неl4H y = Fi lUex I

I и к,ч, к,и, F, IUI = -К, у (п2+К, ч 1п(У +1 ), где К, — коэффициент, характеризующий наклон вольт-амперной характеристики (BAX) диодов 6-9.

Приращение потенциала анодов диодов 13 и 14, т.е. потенциала неинвертирующего входа операционного усилителя 10:

IUbs>x.з + 1Пьых.то1 IUbqixyl -1иьь х.1о! ьы«, <о 2 2 ивы»,bl + I Ub6

bbtx1

I Ubs1x 91 — lUbsir. 7о! Пьых

1 приращение потенциала инвертирующего входа операционного усилителя 3 будет равно

Ьь(х Q. я, 9 инВ, ъ 1 i Вы» I Ьнх

Приращение потенциала инвертирующего входа операционного усилителя

10 равно ьП вых.g 7ь,16 Пикав . 1о г Ць„» + 4Пьь, .

Исходя из равенства потенциалов инвертирующего и неинвертирующего входов операционных усилителей 3 и 10 и монотонности функции F(U) одновременно

™Ри Пвык

ЬЫ» "bx I

1ЗЗ7 Пьь,» 111вх а 0

991 что невозможно, Следовательно dU 0 и IU „„,1=

Т.е. во всем динамическом диапазоне операционных усилителей 3 и 10 напряжение на выходе детектора равно

Usx °

МДП-транзистор 17 и резистор 18 обеспечивают работоспособность детектора абсолютной величины входного сигнала, исключая устойчивое состояние, характеризуемое насыщенным состоянием операционного усилителя 3 с потенциалом на выходе, близким к

-Е „„, и насыщенным состоянием операционного усилителя 10 с потенциалом на выходе, близким к +E . Это устойчивое состояние поддерживается при отсутствии МДП-транзистора 17 по цепи выход операционного усилителя 10 анод четвертого диода 9 — инвертирующий вход первого операционного усилителя 3 — выход операционного усилителя 3 — катод четвертого диода 16 инвертирующий вход операционного усилителя 10 — выход операционного усилителя 10 и оказывается невозможным при включении МДП-транзистора 17 с индуцированным каналом P-типа истоком к выходу операционного усилителя 3, так как при этом МДП-транзистор 17 находился бы в непроводящем состоянии, разорвав укаэанную цепь положительной обратной связи, Для снижения положительного напряжения на выходе операционного усилителя 3 в рабочей точке служит источник 19 постоянного напряжения, йодключенньп минусом к затвору МДП-транзистора 17, что позволяет использовать весь динамический диапазон операционного усилителя 3. При использовании реальных диодных матриц с разницей прямых напряжений входящих в них диодов 6-9 и 13-16 при заданном токе, составляющей несколько милливольт, точность детектирования повышается включением на выходе операционного усилителя 20, определяющего полуразность напряжений:

l ьь ». ь I + Оьб(».fOI

U e »»,ü — Пьь!». î

Так как одно из напряжений оказывается по модулю больше IU,„I другое

55 меньше 1Уь»I, то полуразность пх с высокой точностью равна II ь„I .Ilnpключение обоих входов операционногo усилителя 20 через одинаковые резисторы 23 и 22 большой величины к минусовой клемме источника питания позволяет создать на них отрицательные равные потенциалы, которые как синфазиые сигналы на выход операционного усилителя 20 не проходят,и осуществить отвод большого начального тока стока

МДП-транзистора 17, устраняя его влияние на токораспределение источников 4 и 12 тока.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Детектор абсолютной величины входного сигнала, содержащий формирователи модулей полОжительного и отрицательного сигналов, каждый из которых содержит операционный усилитель, два источника тока, включенные между соответствующими входами операционного усилителя и общей шиной, первый, второй, третий и четвертый диоды,причем в формирователе модуля отрицательных сигналов аноды первого и второго, третьего и четвертого диодов объединены попарно и подключены к неинвертирующему и инвертирующему входам операционного усилителя соответственно, а катоды первого и второго диодов являются входами парафазных входных сигналов, катод третьего диода подключен к выходу операционного усилителя и аноду четвертого диода формирователя модуля положительного сигнала, в котором катоды первого и второго, третьего и четвертого диодов попарно объединены и подключены к неинвертирующему и инвертирующему входам операционного усилителя соответственно, аноды первого и второго диодов являются входами парафазных входных сигналов, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены МДП-транзистор, затвор которого подключен к общей шине, исток — к выходу операционного усилителя, а сток — к аноду третьего диода формирователя модуля положительного сигнала и к катоду четвертого диода формирователя модуля отрицатЕльного сигнала, и резистор,включенный между стоком МДП-транзистора и общей шиной.

2. Детектор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что затвор МДП-тран5

1337991

6 эистора подключен к источнику постоянного напряжения.

3. Детектор по и.1 о т л и ч а ю° у 5 шийся тем, что в него дополнительно введены дополнительный операционный усилитель с резистивной цепью отрицательной отратной связи, первый и второй дополнительные резисторы, одни выводы которых подключены к неинвертирующему и инвертирующему входам дополнительного операционного усилителя соответственно, другие выводы первого и второго дополнительных резисторов подключены к выходу операционного усилителя формирователя модуля отрицательного сигнала и к стоку МДГ!-транзистора соответственнЬ,а также третий дополнительный резистор, включенный между неинвертирующим входом дополнительного операционного усилителя и общей шиной.

1337991

Составитель А. Меньшикова

Техред И.Попович

Редактор M. Дылын

Корректор Г. Решс тник

Заказ 4141/52

Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Пронзнодственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул, Проектная, 4