Пиковый детектор

Пиковый детектор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретении

Л. А. Кориневскнй, 10. М. Сапига и И. М. Онищенко (71) Заявитель (54) ПИКОВЫЙ HETEKTOP

Изобретение относится к контрольно-изМерительной технике и может быть использовано в автоматических системах контроля (АСК) оборудования для прецизионного преобразования амплитуды сигналов в постоянное напряжение.

Известно устройство детектирования, которое содержит последовательно соединенные и охваченные отрицательной обратной связью элемент сравнения, усилитель ошибки, амплитудный детектор, а также разрядное устройство, включенное параллельно конденсатору амплитудного детектора 111.

Недостатком устройства является критичность к точности настройки (например, коэффициента усиления усилителя) элементов, что является причиной ухчдшения точности детектирования.

Известно также устроиство детектирования, которое содержит последовательно соединенные и охваченные .100% обратной связью усилитель сравнения, первый усилитель ошибки на транзисторе, накопитель, второй усилитель ошибки, амплитудный детектор и буферный усилитель, а между входом второго усилителя ошибки и входом буферного усилителя включены компаратор и ключ (2).

Недостатком устройства является увели. чение погрешности детектирования, обусловленное тем, что сигнал управления амплитудным детектором представляет собой постоянное нацряжение болыпого уровня (на выходе второго усилителя ошибки), непрерывно-действующее в процессе детектирования. Если в

10 качестве буферного усилителя использован идеальный быстродействующий усилитель, то его выходное напряжение может без запаздывания отслеживать нарастание напряжения на

1$ емкости амплитудного детектора, н в момент, когда оно достигнет амплитуды входных ямпульсов, рост напряжения должен прекратиться. Однако действие сигнала управления про. должается, что приводит к перезаряду емкости, а значит и выходного напряжения буферного Усилителя. Таким образом, величина перезаряда составляет ошибку детектирования.

Реальный буферный усилитель с конечным быстродействием обуславливает еще больший

900430 амплитуду, соответственно, на выходе времяимпульсного устройства 2 сформирован квант г„ максимальной длительности, под действием которого сигнал расширителя 5 размыкает ключ 6, а буферный усилитель 4 начинает отслеживать напряжение .заряда емкости амплиттудного детектора 3. По мере увеличения выходного напряжения 0е,ь,< буферного усилителя 4, амплитуда импульса на выходе усилителя 1 сравнения уменьшается, соответственно сокращается длительность кванта, а в момент 0Вь1„> 052схема переходит s режим динамического равновесия, После этого емкость амплитудного детектора 3 начинает медленный разряд, причем постоянная времени разряда обычно значительно больше паузы между импульсами. В момент 0 „,„< 0ъ на выходе усилителя 1 сравнения появляется импульс минимальной амплитуды, время-импульсное устройство 2 формирует квант ми20 нимальной длительности, достаточный для подзаряда емкости амплитудного детектора 3 до наппяжения U „, > 01 и в дальнейшем процесс подзаряда повторяется аналогично

25 описанному, Очевидно, что для устойчивости режима динамического равновесия, коэффициент расширения квантов, осуществляемый расширителем 5, должен быть выбран таким, чтобы в процессе детектирования ключ 6 оставался разомкнутым.

После отключения входного сигнала поступление квантов на расширитель 5 прекратится и через время, немногим более паузы, между контрольными импульсами сигнал расширителя 5 исчезнет, ключ 6 замкнется и

35 разрядит емкость амплитудного детектора 3.

Схема готова к следующему циклу детектирования.

50 перезарнд емкости и увеличение ошибки, достигающей Я% для сигналов величиной, меньше 1В. Для уменьшения ошибки можно принять специальные меры, например ввести коррекцию. Элементы коррекции подбираются опытными по переходной характеристике схемы, т,е. схема требует индивидуальной подгонки и становится несерийнопригодной.

Цель изобретения — уменьшение погрешности детектирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее усилитель сравнения и последовательно соединенные амплитудный детектор и буферный усилитель, выход которого соединен с первым входом усилителя сравнения, и ключ, выход которого соединен с выходом амплитудного. детектора, введены последовательно соединенные время-импульсное устройство и расширитель, включенные между выходом усилителя сравнения и управляющим входом ключа, а вход амплитудного детектора подключен к выходу время импульсного устройства.

На чертеже представлена структурная элект рическая схема пикового детектора.

В состав устройства входят последовательно соединенные и охваченные 100% отрицательной обратной связью усилитель 1 сравнения, время-импульсное устройство 2, амплитудный детектор 3 и буферный усилитель 4, а также расширитель 5 и ключ 6, включенные между выходом время-импульсного устройства 2 и выходом амплитудного детектора 3.

Время-импульсное устройство 2 реализует функцию r< = KbU, где т — длительность (Оя — 0ВЫХ ) амшштуд разности входных контролируемых импульсов и выходного напряжения буферного усилителя

4; К вЂ” коэффициент передачи, и может быть выполнено по любой известной схеме, например, в виде последовательно соединенных иа- 40 копительного конденсатора, стабилизатора тока, дискриминатора интервала, статического триггепа. Особенностью схемы является то, что время накопления информации об амплитуде импульсов иа выходе усилителя 1 сравнения 45 и время хранения этой информации меньше длительности контролируемых импульсов.

Расширитель 5 может быть выполнен по любой схеме, например, в виде ждущего мул ьтивибратора.

Иэ работы предлагаемого устройства следует, что длительность кванта напряжения, управляющего работой амплитудного детектора 4, уменьшается в процессе выхода схемы на режим сравнения, а в последующем его величина сохраняется постоянной, что обеспечивает минимальную ошибку детектирования в рабочем диапазоне амплитуд детектируемых импульсов.

Формула изобретения

Работа устройства в целом состоит из двух режимов: выход на режим сравнения и режим динамического равновесия.

До подачи на вход устройства сигналов на .его выходе поддерживается напряжение, близкое к нулю, поэтому при выходе на режим сравнения первый импульс на выходе усилителя 1 сравнения имеет максимальную

Пиковый детектор, содержащий усилитель сравнения и последовательно соединенные амплитудный детектор и буферный усилитель, выход которого соединен с первым входом усилителя сравнения, и ключ, выход которого соединен с выходом амплитудного детектора, отличающийся тем,что, с целью уменьшения погрешности детектироS . 900430 4 валия, в него введены последовательно соедн- Источники инФормации, пенные время-импульсное устройс"во и расши- принятые во вгнмание при экспертизе ритель, включенные между выходом усилите- 1. Маграчев 3. В. Аналоговые измеритель ля сравнения и управляюшим входом ключа, ные преобразователи одиночных сигналов. а выход амплитудного детектора подключен а М., "Энергия", 1974, с. 88, рис. 3 — 16. к выходу время-импульсного устройст- 2. Патент Англии 11 1281984, кл, Н 3 Т, ва. 1973 (прототип) .

Составитель В. Чернышов

Редактор Н. Пушненкова Техред Ж.Кастелевич Корректор Г. Назарова

Заказ 12203/73 Тираж 953 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

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

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