Пиковый детектор

Пиковый детектор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0609.76 (24) 2402458/18-09 с присое)1инением заявки,йи (23) Приоритет (43) Опубликовано0502.78 Бюллетень М. 5

Союз Соавтскнх

Социалистических

Уеснубпик (11) SS O Z

2 (51) М. Кл.

H 03 К 5/20

Н 03 D 1/02 тииЦиритииииМи NOINTIT

CIIIT4 Миииитрои CCCt ии ииииа иаииритииии и итирмтий (53) УДК 621. 376.239 (088.8) (45) Дата опубликования описания 2001.78 (72) Двторй изобретения н.В.макаренко, B.Â. ìàêàðåíêo и В.и.дынник

Институт автоматики Министерства приборостроения, средств автоматизации и систем управления СССР

P3) Заявитель (54) ПИКОВЫЯ ДЕТЕКТОР

Изобретение относится к импульсной технике, может использоваться.в импульсных устройствах различного .назначения.для детектирования пиков слабого входного сигнала. 5 . Известен пиковый детектор, содержащий операционный усилитель, конден-. сатор, источник питания, диод, под — : ключенный к выходу операционного усилителя, и делитель напряжения, под- 10 ключенный к и" òî÷íèêó питания (1).

Однако известный детектор имеет невысокую чувствительность и небольшой частотный диапазон.

Цель изобретения — повышение чув- 15 ствительности и расширение частотного диапазона.

Для этого в пиковом детекторе, содержащем операционный усилитель, конденсатор, источник питания, диод, под-20 ключенный к выходу операционного усилителя, и делитель напряжения, подключенный к источнику питания, входной сигнал через конденсатор подается к неинвертирующему входу операционно- 25

ro усилителя, выход делителя напряже-. ния подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, а между диодом и неинвертирующнм входом операционного усилителя включены последо-

2 вательно соединенные ключ, выполненный в виде истокового повторителя, и резистор.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предложенного детектора; на. фиг. 2 — временные диаграммы входного, продифференцированного и выходного сигналов соответственно для точек А, Б. и Г на фиг. 1; на фиг. 3 -,характеристика управления операционного усилителя.

Пиковый детектор. содержит операционный- усилитель 1, конденсатор 2, источник питания 3, диод 4, подключен-. ный к выходу усилителя, и делитель напряжения на резисторах 5 и б, подклю- . ченный к источнику питания 3. Входной сигнал через конденсатор 2 подается к неинвертирующему входу усилителя, выход делителя напряжения (резистор 6) подключен к. инвертирующему входу, а между диодом и неинвертирующим входом усилителя включены последовательно соединенные ключи в виде истокового повторителя 7 и резистор 8.. Детектор содержит также нагрузочный резистор 9 истокового повторителя и резистор 10, включенный между источником питания 3 и затвором полевого транзистора истокового повторителя, 592011

Пиковый детектор работает следующим образом. .При отсутствии сигнала на входе детектора (точка А на фиг. 1) на выходе операционного усилителя 1 (точ- ка Г на фиг. 1) устанавливается отрицательный потенциал. Диод 4 закрыт, и.потенциал на затворе полевого транзистора истокового повторителя 7, определяется напряжением, поступающим 10 через резистор 10. Полевой транзистор истокового повторителя находится .в режиме, близком к отсечке, и падение напряжения на резисторе 9 мало. Положительный потенциал с истока поле- )5 вого транзистора прикладывается на неинвертирующий вход операционного усилителя (точка Б на фиг. 1). На ин- . вертирующий вход усилителя (точка В на фиг. 1) прикладывается фиксирован- ®О ный потенциал через делитель напряжения на резисторах 5 и 6, превышающий потенциал в точке Б, поэтому на выходе усилителя. устанавливается отрицательный потенциал.

При поступлении на вход детектора напряжения с явно выраженным максиму мом (фиг. 2а) оно дифференцируется дифференцирующей цепочкой, состоящей из конденсатора 2 и входного сопротивления усилителя по неинвертирующему входу.

Когда продифференцированный сигнал достигает. первого. порога срабатывания

0 (фиг. 2б и фиг. 3), схема переходит иэ .едного устойчивого состояния З5 ,в другое, на выходе устанавливается ф. положительный потенциал U (фиг. 2в и фиг ..3) . В момент, когда выходное . напряжение операционного усилителя достигает потенциала отпирания диода, 40 формируется цепь положительной обратной связи (ПОС) через диод и истоковый повторитель. В таком состоянии схема находится до тех пор, пока продифФеренцированный сигнал не уменьшит- 45 ся до уровня U2 — второго порога срабатывания (фиг, 2б) . В результате возвращения в исходное состояние на выходе схемы устанавливается отрицательный потенциал.

Диод не только уменьшает коэффициент передачи цепи ПОС, но и предотвращает попадание отрицательного напряжения на затвор полевого транзистора с каналом р-типа. Уменьшая коэффициент передачи цепи HOC эа счет применения цепи ПОС, состоящей и:. диода и истокового повторителя, с коэффициентом передачи < 0,01, удалось получить узкую петлю гистерезиса, что позволяет повысить чувствительность пикового детектора.

Применение истокового повторителя. цепи ПОС уменьшает также температурную зависимость порогов срабатывания, так как работа полевого транзистора

s режиме, близком к режиму отсечки,. соответствует нулевому температурному дрейфу рабочей точки. Благодаря этому потенциал инвертирующего входа операционного усилителя мало зависит от температуры.

Сравнительные испытания показали, что описанный пиковый детектор в 20 раэ чувствительнее известного. Кроме того, данный детектор имеет более широкий частотный диапазон: при входном напряжении 400 мВ отношение максимальной частоты к минимальной частоте рабочего частотного диапазона увеличено с 1,5 до 6, а при 10  — с 6 до 25, т.е. в четыре раза.

Формула изобретения

Пиковый детектор, содержащий операционный усилитель, конденсатор, источник питания, диод, подключенный к выходу операционного усилителя, и делитель напряжения, подключенный к источнику питания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения частотного диапазона, входной сигнат через конденсатор подается к неинвертирующему входу операционного усилителя, выход делителя напряжения подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, а между диодом и неинвертирующим входом операционного усилителя включены последовательно соединенные ключ, выполненный в виде истокового повторителя, и резистор, Источники информации)принятые во внимание при эксгертизе 1. Патент США В 3700920,кл.307-235я

24.10.72.

Р акто Б.Ф ртов

Составитель E.Ïîãèáëîâ

Тех ед Г.Коюденко Ко екто Н.ТУпида

Заказ 609/50 Тираж ЮИ Подписное

ЦЯИИПИ Государственного .комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра шская наб. . 4 5

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