Устройство для широкополосного преобразования переменного напряжения в постоянное

Устройство для широкополосного преобразования переменного напряжения в постоянное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Автор изобретения

Б. A. Вдович

1;! ч:

f.

«;».. (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЮИРОКОПОЛОСНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испса& зовано в широкополосных измерителях амплитудных значений высокочастот-. ных сигналов.

Известны устройства для широкополосного преобразования переменного напряжения в постоянное.

Одно из известных устройств для широкополосного преобразования пере-;,в менного напряжения в.постоянное со" держит последовательное соединенные первый детектор, сумматор, модулятори второй детектор, выход которого соединен со вторым входом сумматора а также генератор фиксированной час" тоты, выход которого соединен со вто . рым входом модулятора.

Устройство работает по принципу сравнения выходных напряжений перво- щ го и второго детекторов и автомати.ческого регулирования выходного напряжения модулятора до уровня, близкого к уровню входного сигнала (1 1 .

Недостатком устройства является низкая точность преобразования, обусловленная.неидентичностью детекторов.

Кроме того, указанное устройство имеет недостаточную чувствительность и динамический диапазон входных сигналов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являетсяустройство для широкополосного пре" образования,переменного напряжения

-в постоянное, содержащее последовательно. соединенные коммутатор, детектор, фильтр, усилитель низкой частоты (НЧ3, синхронный детектор, модулятор и аттенюатор, выход которого соединен со вторым сигнальным входом коммутатора, а также источник опорного напряжения, выход которого соединен со вторым входом модулятора, и генератор, два выхода которого раздельно соединены с управляющими входами. коммутатора и синхронного детектора Г23 .

Недостатком известного устройства является узкий частотный диапазон изза влияния реактивных проводимостей коммутатора. Наиболее высокочастотны" ми являются коммутаторы на р-i-n-дио- 5 дах, однако и они не обеспечивают хорошего разрыва цепи на СВЧ из-за влияния емкостей переключающих диодов.

Цель изобретения - расширение час- >О тотного диапазона.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для широкополосного преобразователя переменного напряжения в постоянное, содержащее соединенные последовательно детектор, фильтр, усилитель низкой частоты и синхронный детектор, выход которого подключен к управляющему входу модулятора, выход которого соединен,с входом аттенюатора, источник опорного напряжения и генератор, выходы которого подключены к управляющим входам синхронного детектора и коммутатора, дополнительно введены соединенные последовательно сумматор и управляемый аттенюатор, выход которого соединен с входом детектора, а управляющий вход — с управляющим входом коммутатора, который включен между выходом источника опорного напряжения и входом модулятора, причем к входам сумматора подключены входная шина и выход аттенюатора, а выход синхронного детектора подключен к вы- з5 ходной шине.

Ка чертеже представлена блок-схема устройства для широкополосного преобразования переменного напряжения в постоянное. ао

Устройство содержит коммутатор l и соединенные последовательно детектор 2, фильтр 3, усилитель 4 низкой частоты, синхронный детектор 5, выход которого соединен с выходной шиной и управляющим входом модулятора 6, выход которого соединен с входом аттенюатора 7, источник 8 опорного напряжения, подключенный через коммутатор

1 к входу модулятора 6, генератор 9, выходы которого соединены с управляющими входами синхронного детектора

5 и коммутатора 1, и соединенные последовательно сумматор 10 и аттенюа- э5 тор 11, выход которого соединен с входом детектора 2, а управляющий входс управляющим входом коммутатора 1, 38 причем к входам сумматора подключены входная шина и выход аттенюатора 7.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 9 вырабатывает периодическое напряжение (например, формы "меандр") управляющее синхронным детектором 5, коммутатором 1 и аттенюатором ll. Выходное напряжение фиксированной частоты источника опорного напряжения 8 периодически прерывают коммутатором 1 и полученные радиоимпульсы через модулятор 6, регули-, ющий их амплитуду, и аттенюатор 7 подают на один из входов сумматора 10, на второй вход которого подают исследуемый сигнал. В момент действия радиоимпульса его мощность складывается с помощью исследуемого сигнала, причем огибающую суммарного сигнала определяют по формуле (Ц о и ш, ы„- соответст- венно амплитуды и частоты суммируемых сигналов.

Очевидно, что при равных амплитудах

Е.,= Е (2) амплитуда огибающей суммарного сигнала будет

Емок. = 2 Ео = 2E „(3) т.е. при действии радиоимпульса с амплитудой, равной амплитуде исследуемого сигнала, амплитуда выходного сигнала сумматора 10 удваивается. Одновременно с подачей радиоимпульса ослабление аттенюатора 11 увеличивают скачком на 6 дБ, т.е. в 2 раза по напряжению, в результате чего амплитуда выходного сигнала аттенюатора ll не изменяется при равенстве амплитуд исследуемого сигнала и радиоимпульса.

В случае, когда последние не равны, амплитуда выходного сигнала аттенюатора 11 увеличивается при большей амплитуде радиоимпульса и уменьшается при меньшей амплитуде радиоимпульса, чем амплитуда исследуемого сигнала.

В момент окончания радиоимпульса ослабление аттенюатЬра ll уменьшают скачком на б дБ до первоначального значения (близкого к нулевому), передавая на детектор 2 исследуемый сигнал.

Переключение аттенюатора 11 осуществляют от генератора 9 синхронно с переключением коммутатора 1. Изменение

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 447/59 Тираж 708 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 5

9931 амплитуды с частотой коммутации детектируют детектором 2. Переменную составляющую напряжения через фильтр 3 и усилитель 4 низкой частоты подают на синхронный детектор . Выходное посто- 5 янное напряжение последнего, пропорциональное амплитуде его входного напряжения, регулирует амплитуду радиоимпульсов на вйходе модулятора 6 таким образом, что амплитуда радиоимпульсов на входе сумматора 10 поддерживается благодаря действию отрицательной обратной связи практически равной амплитуде исследуемог0 сигнала ,на другом входе сумматора 10.Выходное напряжение синхронного детектора 5 связано с амплитудой радиоимпульсов на выходе модулятора 6 и тем самым с амплитудой исследуемого сигнала логарифмической зависимостью при экспоненциальной регулировочной характеристике модулятора 6 в широком динамическом диапазоне. Широкополосный сумматор 10 является пассивным элементом, обратным делителю мощности. Он может быть выполнен на резисторах. Переключаемый аттенюатор 11 может быть выполнен на р-i-и-диодах и имеет два значения ослабления, отличающиеся точно на 6 дБ. При этом начальное ослабле ние аттенюатора 11 может отличаться от нулевого, это не имеет существенного значения.

Положительный эффект достигается за счет того, что входной высокочас- з тотный сигнал устройства подается только на сумматор мощности,.переключаемый аттенюатор и входной детектор, которые практически можно выполнить достаточно широкоплосными, до частот ао порядка гигагерц. При этом исключается необходимость xopoeего разрыва цепи сигнала, так как последний не

38

6 прерывается. Сохраняется высокая точность устройства благодаря симметрии входов сумматора и точности ослабления переключаемого аттенюатора.

Устройство для широкополосного преобразования переменного напряжения в постоянное, содержащее соединенные последовательно детектор, фильтр, усилитель низкой частоты и синхронный детектор, выход которого

1 подключен. к управляющему входу модулятора, выход которого соединен с входом аттенюатора, источник опорного напряжения и генератор, выходы кото" рого подключены к управляЮщим входам синхронного детектора и коммутатора, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него дополнительно введены соединенные последовательно сумматор и управляемый аттенюатор, выход которого соединен с входом детектора, а управляющий вход - с управляющим входом коммутатора, который включен между выходом источника опорного напряжения и входом модулятора, причем к входам сумматора подключены входная шина и выход аттенюатора, а выход синхронного детектора подключен к выходной шине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 674194, кл. Н 03 D 1/06, 24.06.77.

2. Волгин Л.И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное. И., "Сов. радио", 1977, с.197, рис.4,32 (прототип).