Амплитудный детектор

 

АМПЛИТУДНЫЙ ДЕТЕКТОР, содержащий первьй амплитудный детектор положительных напряжений,связанный с одним выводом первой схемы сброса, и инвертор, входы указанного амплитудного детектора и инвертора соединены с входной клеммой устройства, второй амплитудньй детектор положительных напряжений , связанный с одним выводом второй схемы сброса, вход которого соединен с выходом инвертора,первый масштабный резистор, операционный усилитель с основным резистором обратной связи, к инвертирующему входу операционного усилителя подсоединен второй масштабный резистор, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены три ключа, перек|початель, входной резистор, дополнительный резистор обратной связи, дополнительный инвертор, причем первый ключ включен мезщу выходом первого амплитудного детектора положительных напряжений и выводом второго масштабного резистора, второй ключ включен между выходом второго амплитудного детектора положительных напряжений и одним вьгоодом первого масштабного резистора, другой вывод которого соединен с общим контактом переключателя, один контакт которого соединен с инвертирукнцим входом операционного усшш (П теля, а другой контакт соединен с с: неинвертирующим входом операцион ного усилителя и первым выводом ; входного резистора, второй вывод которого соединен с земляной шиной схемы, один вывод дополнительного резистора обратной связи соединен с инвертирукицим входом операцион00 со ного усилителя, третий ключ .вюпочен между другим выводом дополнительного резистора обратной связи ю и выходом операционного усилителя, вход дополнительного инвертора соединен с выходом операционного усилителя , а выход дополнительного инвертора связан с выходной клеммой устройства, причем другие выводы первой и второй схем сброса связаны соответственно с первой и второй клеммами сброса. ,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ЦВ

РЕСПУБЛИН заи G 01 R 19/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3610742/18-21 (22) 27.06.83 (46) 15.10.84. Бюл. и 38 (72) Г.А. Дейнега, В.И. Косюк и И.А. Пашанин (71) Отделение Всесоюзного научноисследовательского проектноконструкторского и технологического института источников тока в г. Севастополе (53) 621.317.326 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 415796, кл. Н 03 К 9/02, 1976.

2. Дж. Грэм и др. Проектирование и применение .операционных усилителей. M., "Мир", 1974, с. 388-389, рис. 9.29б (прототип. (54) (57) АМПЛИТУДНЫЙ ДЕТЕКТОР, содержащий первый амплитудный детек. тор положительных напряжений,связанный с одним выводом первой схемы сброса, и инвертор, входы указанного амплитудного детектора и инвертора соединены с входной клеммой устройства, второй амплитудный детектор положительных напряжений, связанный с одним выводом второй схемы сброса, вход которого соединен с выходом инвертора,пер.вый масштабный резистор, операционный усилитель с основным резистором обратной связи, к инвертирующему входу операционного усилителя подсоединен второй масштабный резистор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения

„,SU„„1118927 А

Функциональных возможностей, в него введены три ключа, перекрочатель, входной резистор, дополнительный резистор обратной связи, дополнительный инвертор, причем первый ключ включен между выходом первого амплитудного. детектора положительных напряжений и выводом второго масштабного резистора, второй ключ включен между выходом второго амплитудного детектора положительных напряжений и одним выводом первого масштабного резистора, другой вывод которого соединен с общим контактом переключателя, один контакт которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, а другой контакт соединен с неинвертирующим входом операцион.!ного усилителя и первым выводом входного резистора, второй вывод которого соединен с земпяной шиной схемы, один вывод дополнительного резистора обратной связи соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, третий ключ,включен меяду другим выводом дополнительного резистора обратной связи и выходом операционного усилителя, вход дополнительного инвертора сое- динен с выходом операционного усилителя, а выход дополнительного инвертора связан с выходной клеммой устройства, причем другие выводы первой и второй схем сброса связаны соответственно с первой и второй клеммами сброса.

f 11189

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для выделения амплитуды, t . постоянных составляющих, амплитуд положительных и отрицательных полуволн и размаха входных одиночных и периодических сигналов.

Известен амплитудный детектор, построенной по автокомпенсационной схеме, выходные напряжения которого пропорциональны амплитудам положительной и отрицательной полуволн и размаху колебаний. Он содержит два амплитудных дискриминатора противоположных полярностей, подключенных к усилителю компенсации, и два расширителя импульсов (1 7. .Однако данный амплитудный детектор не вьщеляет амплитуды постоянной составляющей сигнала, а выделение

20 амппитуды положительной полуволны идет не относительно средней точки, а. относительно точки вьщеления амплитуды отрицательной полуволны, что связано с большими неудобствами.

Наиболее близким к изобретению по технической .сущности является двухсторонний амплитудный детектор, содержащий первый амплитудный детектор положительных напряжений, связанный с одним выводом первой схемы сброса, и инвертор, входы упомянутого амплитудного детектора и инвертора соединены с входной клеммой устройства, второй амплитудный детектор положительных напряжений, связанный З5 с одним выводом второй схемы сброса, вход которого соединен с выходом инвертора, первый масштабный резистор, операционный усилитель с основным резистором обратной связи, к инвер- 40 тирующему входу операционного усилителя подсоединен второй масштабный резистор (2).

Известное устройство характеризу-, ется узкими функциональнымИ возмож- 4> . костями, обусловленными тем, что,измеряется только размах (удвоенная амплитуда) входного сигнала.

Целью изобретения является рас ширение функциональных возможностей. >0 . Поставленная цель достигается тем, что в амплитудный детектор, содержащий первый амплитудный детектор положительных напряжений,связанный с одним выводом .первой схе- 5 мы сброса, и инвертор, входы указанного амплитудного детектора и инвертора соединены с входной клем27 2 мой устройства, второй амплитудный детектор положительных напряжений, связанный с одним выводом второй схемы сброса, вход которого соединен с выходом инвертора, первый масштабный резисТор, операционный усилитель с основным резистором обратной связи, к инвертирующему входу операционного усилителя подсоединен второй масштабный резистор, введены три ключа, переключатель, входной резистор, дополнительный резистор обратной связи, дополнительный инвертор, причем первый ключ включен между выходом первого амплитудного детектора положительных напряжений и выводом второго масштабного резистора, второй ключ включен между выходом второго амплитудного детектора положительных напряжеяйй и одним выводом первого масштабного резистора, другой вывод которого соединен с общим контактом переключателя, один кон-. такт которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, а другой контакт соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя и первым выводом входного резистора, второй вывод которого соединен с земляной шиной схемы, один вывод дополнительного резистора обратной связи соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, третий ключ включен между другим выводом дополнительного резистора обратной связи и выходом операционного усилителя, вход дополнительного инвертора соединен с выходом операционного усилителя, а выход дополнительного инвертора связан с выходной клеммой устройства, причем другие выводы первой и второй схем сброса связаны соответственно с первой и второй клеммами сброса.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый амплитудный детектор 1, положительных напряжений, связанный с одним выводом первой схемы сброса 2, и инвертор 3, второй амплитудный детек-. тор 4 положительных напряжений,связанный с одним выводом второй схемы сброса 5, вход которого соединен с выходом ннвертора 3, первый ключ 6, включенный между выходом первого амплитудного детектора положительных напряжений 1 и выводом второго

50 з 11189 масштабного резистора 7, второй ключ

8, включенный между выходом второго амплитудного детектора положительных напряжений,4 и выводом первого масштабного резистора 9, другой вывод которого соединен с общим контактом переключателя 10, один контакт 11 которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 12, а другой контакт 13 соединен с неинвертирующйм входом операционного усилителя 12 и с выводом входного резистора 14, основной резистор 15 обратной связи включен между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя 12, один вывод дополнительного резистора 16 обратной связи соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 12, третий ключ 17 включен между другим выводом дополнительного резистора обратной связи 16 и входом операционного усилителя 12, выход операционного. усилителя 12 .связан с входом дополнительного инвертора 18, выход которого связан с выходной клеммой 19 устройства, причем другие выводы схем сброса 2 и 5 связаны соответственно с клеммами сброса 20 и 21, а входы первого амплитудного детектора положительных напряжений 1 и инвертора 3 соединены с входной клеммой 22 устройства. Устройство имеет также земляную шину 23.

Устройство работает следующим образом.

Когда ключ 6 замкнут, ключи 8 и 17 разомкнуты, а переключатель 10 в любом положении, то устройство фиксирует амплитуду положительной полуволны входного сигнала U+.

Когда ключи 6 и 1? разомкнуты, ключ 8 замкнут, а переключатель 10 находится в положении 13, то устройство фиксирует амплитуду отрицательной полуволны входного сигна- 45 ла U

Когда ключи 6, 8 и 17 замкнуты, а переключатель 10 находится в положении 11, то на выходе устройства будет напряжение пропорциональное .(амплитуде входного сигнала.

Если положительную составляющую входного сигнала записать. как (1) то напряжение на выходе амплитудного детектора 1 Ug О+ а отри(27 4 цательную составляющую записать как (2) где U амплитуда входного сигнала;

U — постоянная составляющая входного сигнала (если она имеется), то,исходя иэ (2), на выходе детектора 4 напряжение будет иметь вид

П = -П =П, т П (3) (}

Таким образом, изобретение позволяет значительно расширить функциональные возможности устрой,ства, так как позволяет вц(целять и запоминать иэ входного сигнала пять его составляющих: амплитуду положительной полуволны U+, амплитуду отрицательной полуволны U ; постоянную составляющую U»; амплитуду входного сигнала Пф, двойную амплитуду (размах) 2Uo в то время, как в прототипе вццеляется только одна составляющая — двойная амплитуда.

Предлагаемое устройство позволяет вццелить постоянную составляющую всего sa один период сигнала и затем испольэовать.ее для компенсации.

Если масштабные резисторы 7 и 9 выбрать по величине равными резисторами 14, 15 и 16, то в случае. замыкания ключа 17 коэффициент передачи операционного усилителя 12 будет равен К = 0,5. Тогда напряжение на выходе устройства будет иметь вид

u,,i„=-t g(U„+u+g= (-О, (О,+О + т(1))=и (4}

Когда ключи 6, 8 и 17 замкнуты, а переключатель 10 находится в положении 13, то выходное напряжение устройства будет равно постоянной составляющей входного сигнала

us&lx= ("(О„ц= (up(uD+u -u+u 11=+0 (s}

Когда ключи 6 и 8 замкнуты, ключ 17 разомкнут, а переключатель

10 находится в положении 11 то выходное напряжение будет равно размаху. входного сигнала

u (-к(и, и,g=u а.+u,iu=ãu,, ° Ь

1118927

Составитель Л. Скворцова

Техред С.Иигунова Корректор. А.. Обручар. Редактор И. Бандура

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7445/32

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