Пиковый детектор

 

ПИКОВЫЙ ДЕТЕКТОР, содержащий детектирующий транзистор, эмиттер которого соединен с первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого соединена с щиной нулевого потенциала, ключ сброса и шину питания, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, в него введены резистор и дополнительная щина питания противоположного знака, причем коллектор детектирующего транзистора через ключ сброса соединен с шиной питания и через резистор - с дополнительной шиной питания противоположного знака. (Л О) ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК л

1с:с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ” Еп

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3534308/24-21 (22) 06.01.83 (46) 15.07.85. Бюл. № 26 (72) И. К. Тарасов и А. Б. Шил ьдкрет (53) 682.374 (088.8) (56) Хейес. Видеодетектор, запоминающий пик сигнала на несколько минут.

«Электроника», 1975, № 4, с. 60 — 61.

Техническое описание изделия А-340, НИИЭИР, № 0242216, 05.08.71 (прототип).

ÄÄSUÄÄ 1167712 A (54) (57) ПИ КОВЫ A ДЕТЕКТОР, содержащий детектирующий транзистор, эмиттер которого соединен. с первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, ключ сброса и шину питания, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены резистор и дополнительная шина питания противоположного знака, причем коллектор детектирующего транзистора через ключ сброса соединен с шиной питания и через резистор — с дополнительной шиной питания противоположного знака.

1167712

Изобретение относится к устройствам измерения пиковых значений и может быть использовано в измерительной технике, радиоприемных устройствах, аналоговых вычислительных устройствах.

Цель изобретения — повышение точности.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 и фиг. 3 временные диаграммы функционирования устройства. 10

Пиковый детектор содержит детектирующий транзистор 1, эмиттер которого соединен с первой обкладкой конденсатора 2, вторая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, ключ 3 сброса и шину 4 питания резистор 5 и до- 15 полнительную шину 6 питания противоположного знака, причем коллектор детектирующего транзистора через ключ сброса соединен с шиной питания через резистор— с дополнительной шиной питания противоположного знака.

Ключ 3 сброса может быть выполнен на биполярном транзисторе, коллектор которого соединен с коллектором детектирующего транзистора 1, эмиттер соединен с шиной 6 питания, а на базу подается 25 управляющее напряжение, При этом би полярный транзистор должен быть выбран с малым обратным током коллектора.

Пиковый детектор с ключом сброса может использоваться для работы и с импульсными и непрерывными сигналами. ЗО

При работе с импульсными сигналами пиковый детектор используется или для расширения длительности импульсов амплитудно-модулированной импульсной последовательности или для запоминания максимального значения амплитуды импульсов этой З5 последовательности. При этом сброс пикового детектора осуществляется при отсутствии импульса на его входе (фиг. 2 и 3).

На базу транзистора 1 поступают модулированные по амплитуде узкие импульсы. 40

В исходном состоянии накопительный конденсатор 2 заряжен, ключ 3 замкнут (V„=+ Е.), а транзистор 1 закрыт. При поступлении импульса на базу транзистора последний открывается и в течение длительности импульса заряжается накопитель- 45 ный конденсатор до напряжения V> ——

=V> — V>q, где Vi — амплитуда импульса; ЪБэ — напряжение, подающее на открытом переходе база-эмиттер транзистора.

После заряда конденсатора напряжение

ЧЭ=Vi — ЧБэ сохраняется в течение времени т; (пока замкнут ключ 3).

Размыкание ключа 3 происходит перед приходом следующего импульса на базу транзистора. При размыкании ключа на базе 55 транзистора присутствует нулевой потенциал (Ъ"Б=О), на эмиттер подается положительное напряжение с заряженного конденса2 тора (Ъ э=.Vi — ЧБэ), а на коллектор через резистор 4 — отрицательное напряжение Ен.

В этом случае транзистор оказывается включенным инверсно. Под инверсным включением понимают такое включение транзистора, когда его эмиттер и коллектор меняются местами и транзистор начинает работать с открытым переходом базаколлектор и закрытым база-эмиттер. Инверсное включение транзистора хотя и характеризуется меньшим коэффициентом усиления по току, но в отличие от прямого включения имеет меньшее и более стабильное напряжение насыщения Чкэ.

Поэтому транзисторные ключи с инверсным включением транзисторов часто применяют в цифроаналоговых преобразователях.

Таким образом, после размыкания ключа

3 у транзистора 1 оказывается открытым переход база-коллектор (на базе — нулевое напряжение, а на коллекторе отрицательное) и закрытым переход базаэмиттер. Возникает ток базы (который течет в коллектор), что приводит к возникновению тока эмиттера (который также течет в коллектор). Транзистор открывается, при этом на его коллекторе возникает отрицательное напряжение равное падению напряжения на открытом переходе базаколлектор К= — БКоткр

Конденсатор 2 начинает разряжаться эмиттерным током транзистора. Разряд конденсатора происходит до тех пор, пока напряжение на нем станет равно Э= Гост= Vx+ /ЭК нас, где V.c — остаточное напряжение на конденсаторе;

Чэк -. — напряжение насыщения инверсно включенного транзистора т. Е. Ъ ост= /ЭКнас — тт БКоткр, Если считать, что падение напряжения на открытом база-коллекторном переходе (7Бк) и напряжение насыщения транзистора практически равны, то разряд конденсатора происходит почти до нулевого потенциала.

После разряда конденсатора ключ 3 снова замыкается и схема готова осуществить детектирование следующеГо импульса. Таким образом может быть реализовано расширение длительности импульсов с сохранением их амплитуды.

При работе устройства при детектировании непрерывных сигналов (фиг. 3) на базу транзистора поступает непрерывный

СИГНаЛ С аМПЛИтудОй ЪБтак. КЛЮЧ 3 ВО время 1, замкнут и конденсатор 2 заряжается до напряжения т Э= т Брак — т БЭ.

Затем на время т2 ключ размыкается и транзистор так же, как и в рассмотренном случае, оказывается включенным инверсно. Но теперь на его базе присутствует положительный потенциал, обуслов1167712

Фиа 2 ленный величиной сигнала на входе (чБ), поэтому потенциал коллектора увеличивается на величину этого сигнала к к= т Б — т БКоткр, вследствие чего разряд конденсатора (если

СЧИтатЬ ПРИМЕРНО РаВНЫМИ \)ЭКкас И ЧБКоткр) будет происходить не до нулевого потенциала, а до напряжения, равного величине сигнала на базе транзистора: т ост /Б

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет увеличить время хранения продетектированного напряжения при сохранении параметров накопительного элемента и детектирующего транзистора, снизить требования к величине тока утечки закрытого ключа сброса, т. е. повысить точность устройства.

Например, если в качестве детектирующего транзистора и транзистора в ключе сброса использовать 2Т3108А с малыми обратными токами эмиттера 0,1 мкА и коллектора 0,2 мкА, то при включении ключа сброса по схеме прототипа ток утечки накопительного элемента равен сумме обратного тока эмиттера закрытого детектирующего транзистора и обратного тока коллектора транзистора в ключе сброса, т. е. 0 3 мкА. При включении ключа сброса по схеме предлагаемого устройства ток утечки накопительного элемента определяется обратным током эмиттера закрытого детектирующего транзистора и равен 0,1 мкА. Таким образом, время

15 хранения информации увеличивается в 3 раза при том же времени хранения точность увеличивается в 3 раза.

1167712

Составитель В. Мясников

Редактор И. Ковальчук Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

3aказ 4443 52 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП <Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4