Среднеквадратичный детектор

 

Изобретение относится к импульсной технике и предназргачено для использования в радиотехнических устройствах различного назначения, в частности в электроизмерительной технике . Целью изобретения является повьш1ение точности при измерении сигналов с большим коэффициентом амплитуды за счет коррекции тока усредняюьчего преобразователя. Сред- }1еквадратичный детектор содержит вы- 1рямитель I , вход которого является входом детектора, первый логарифматор 2, вход которого подключен к выходу выпрямителя 1, антилогарифмируюи1ий транзистор 3, эмиттер которого, подключен к вькоду первого логарифматора 2, усредняющий преобразователь 4 тока в напряжение на операционном усилителе, инвертирующий вход которого через параллельно включенные резистор 5 и конденсатор 6 подключен к выходу, являющемуся выходом детектора , и второй логарифматор 7, вход которого подключен к выходу детектора , а выход подключен к базе аптилогарифмирующего транзистора 3, Для Q Р Е оёых р« -гЖ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,5) )4 0 01 P 19/02

ЬИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3930065/24-2) (22) 19,07.85 (46) 15.12.86. Бюл, 11"- 46 (7), Специальное конструкторское г бюро Биброприбор (72) Б.Б. Борисовский (53) 621.3!7.725 (088.8) (56) Справочник по нелинейным схемам./Под ред. Д. Шейнгольда. М.:

1)ир, !977, с. 407-409. (54 ) СРГц))ГЕСВЛДРЛТИЧНЫЙ, 1ЕТБКТОР (57) Изобретение относите я к импульсной технике и предназначено для rc— пользования в радиотехнических устройствах различнаго назначения, в час.тности в электроизмерительной технике. Целью изобретения является повыщение то,ности при измерении сигналов с больщим коэффициентом ампли„„ЯО„„ 277ОО4 туды за сче- коррекции входного тока усредняющего преобразователя. Среднеквадратичный детектор содержит выпрямитель 1, вход которого является входом детектора, первый логарифматор 2, вход которого подключен к выходу выпрямителя 1, антилогарифмирующий транзистор 3. эмиттер которого подключен к выходу первого логарифматора 2, усредняющпй преобразователь

4 тока в напряжение на операционном усилителе, инвертирующий вход которого через параллельно включенные резистор 5 и конденсатор 6 подключен к выходу, являющемуся выходом детектора., и второй логарифматор 7, вход которого подключен к выходу детектора. а выход подключен к базе:lHTH ла. арифмирующего транзистора 3, Для (pp Я

4 Ф

@1 выходу выпрямитепя 1, ряв 10 удвоен— ному логарифму отношения выходного тОка вып13ямителя 1 к Опорному току первого погарифмлторл 2. Ток коллектора транзистора 3, эмиттер которого подключен к вьгходу первого логл— рифмяторл, экспоненцилпьно завис!«т от напряжения между базой и ээп ттером.

Сопротив.пение допопнитепьного резистора 8 выбирается достлточно низким„чтобы обегпе тить линейный ре— жим работы транзистора 3 в рабочем диапазоне токов.

Усредняю ций преобразовятепь 4 то- 15 ка в напряжение на оперлционноь. усипителе с резистором 5 и конде«сл-,о— ром 6 в цепи отрицательной обратiioй связи формирует напряжение, пропор

ЦИС) Н Л П ь i! О P. С РЕ Д! I P.J«1 1 3 и 1 Ч Е П ИЮ Г 0 K Л транзистора 3. Напряжение нл в »хо;!е операпио«но; 0 усилителя " явпяетс я выходным напряжением детектора.

Логлриф. .лтор 4 формирует напряже«ие обрат«ой связи, пропсэрциоылпьное поглрифму выходног0 напряжения детектора, ко;орое подается нл ба 1у транзистора 3. .Транзистор 3 совме—

IIIBP T фУ F!K:I:IИ;1 «TH!IOI ЛРИфМЛ TC JJ вычи. ят "JJFI напряжений, подлвле:"..-цх .л 30 его эмиттер и базу.

Указанные эпемен гы обсспечи,лют в детекторе формирование нлпряжения, равного среднеквадратичному з «лчеь «1цо входного нлпгяжения, путем неявногo вычисления методом тэоглрифм--анти io гарифм. лис то,эс! 3, сумм plipp c Оп 1эотинл ение ре:исторов 13 и 14 значите.i!Ип бопьше сопротивления резистора 8, поэтому выходи!-,и ток преобрязовлтепя напряжения з -.îê можно не учитывать).

8 -этом случае предлагаемый! детектор рлботлет анапогич!. о прототипу.

Лмппитудное знл !ение тока колпекгора яH THJJогл рифмирую1ще г0 т рл Hзиc TOрл 3 допжно увепичиваться пропорциоiI«.1ьно квадрату значения коэффициентл амплитуды входH01 о напряжения, глк как первый погарифмлтор, лнтилогарифмируюший транзистор, усредняю-. ший преобрязонятепь тока в напряжение и второй погярифмлтор реализует

11л раб оду с о ск опь з ящим сме1цением.

Поэтому при бопьц«1х s«

П01 PCb!HOCTli !«СЯBH! i« i OT TJ!!i<: 1101 ЛРИф мируюгп1х и л!i; ипогарифмирук ц;его трлн з;!сторон. применяемых B детекв выбрii«HÎI 0 I JCIJIТсlбл

1ер! з э- и трлiiз 1сторы с :днако при з1«лчитспьн< м ун е.чиче— !! iiH;окл коппекторл транзисторов 1лilpHжение нл рез1:.сторс 8 нл.-пгнлец пре30Н3. «ечунствитепь!ocти 11е1гнвертируюшего преобразовлтепя напряжения в ток !,л оперлцио«ном ус;«1итс:1е

9, диодах 10, 1! и резисторах 12-14 равна напряжению источ гика отрицав тельного на1!ряжения, к K;Оторому по 1 ключен инпертируощий вход оперлпл— о«ногo усипитепя 9 через резистор !2, 15

Она выбирлегся такой, чтобы при не— больших знлчениях коэффиц11ента л — ныц1« гь влпи-п1«у нлпряжени11, зл;!лlp пего зсну нечувствитепьност11 неин—

1«ертирующе! О преобразователя напря>:;=пня в -,îê, !Ip: этсм резко возрастае-. его выходной TÎK (пропорцис нлц!ь— н» рлзнoc;"H нлпряжен11й на резисторе

8;*. нл1.p,-:..е; 1«я, задя1още1.о зону нечувствитепьност1111, Ьыходно11 ток не1гнвертируюц;его преобрязовлтепя напряжения в ÎK суммирустся с -,оком коллектора

,рлнзисторл 3 нл входе усредняю;цего пресэбрлзо:.; топ . токл в наг1эяжение.

Зл счет этого умень!:;ле-.ся откпс«!ение вхо;и:ого Т»Ка усре;.П«я1ощего преобряЗОН л е. 1я T»K;l в нлп1эяжен11е 01 кв яд рр т lч ной 3 лв;.Iс1=,10гти II pl! H О э pлс тянии

-соэффициента лмппитуды гходных сигнлпо ппитуды ылпряже«1:е 1«миупьс:ов а -езисторе 8 бып» м! «ьше нл", pFI;êc!, II!i, задаю цего зо«у нечуя!.твитепьностH.

При этом выход«оi« ток преобоазо: лте— лЯ нлп13ЯжсниЯ Б i »к б:Iи э Ок к и уп о

1 HàïðÿæåJ!èp .11л выходе oilpp;!i!Ho! «с:го усилитепя 9 попожитепь«ое, диод 11 закрыт, напряжение нл и!«верт11руюц!ем входе операционного усидите;1я 9 п ддерживлется током черс з диод 1О р. вным напряже;1ию нл коп.1екторе трлн—

Hp.I.IHè 1я зоны нечувствитепьности не1««1..ертиру1:щего преобрлз она, с.:1я ня— пря. сс 1«я в ток, его коэффицие11т пере я г г Г<(>< г 0 К а )3 l l B TI,) . = ((. i <1 1 С Н <) О (Р а 1) И (! 1 П 1 С М

<ГЕ Н К В!>)Х<Здн О!5 П()(КЕ а ГЫХСд ПО;г;« (!3,;,-, r) i<<ð I ИГ)<,-К! П Г 0! г

З 1 . з зг .Ir "., < 3. i !" з;1>-),i—

<)ццце) та передачи неинкер "Ttp Г)(>)>(ег0

Tt pBo6p= 30вателя E f к:IHI.; вход-- =::„< о;0 тOT

ЧЕ Ц53)г. (OÇ(5)ô)I)(,ÈÅÍTà аМПЛГГ:"У):,,t .»,: 0 ;,t<0ro сиг)гаг)а гак > .тобы Обеспечц;",, м-.— (. Ос".013)-1 пе,(! "< !, а P <",.fti

Редактор К. Болощук

Г

:<, p :. r1. Гя()КО

Заказ 666(/37! И(.),1;.(7 < <> (О;, TTI .}!ОЕ

В(-?!Ц(.ПИ Го(удар твекк(1() камцте-, (). (:(.(:Р по дела..(цзобрет

1 1303з, Roc)(EI;I > i!(3 Э Раупс к ая н<зб д 3 ((Производственно-пст(игра()3;1<)ес)(гзе "ре,:i!!р)(я (;"Ге > г, ."ЖгppO;(.;--, (И)ОС:.;; -,-.; 5!, дачи и сопротивление резистора " <и-:— (бираются такими, чтобы обеспечит(минимальное отклонение от квадратичной зависимости при увеличении коэффициента амплитуды для входного тока усредняющего преобразователя тока в напряжение. Зтим обеспечивае.:ся:;цнцмальная погрешность дегектора прц измерении напряжений с большим :оэффициентом амплитуды vi максимальным РЕДНЕКВаДРатИЧНЫМ З5(аЧЕНИЕ), !TTT)5! напряжений, имеюп(цх меньп(ее среднеквадратичное значение, корректирующе-. еее действие дополнитегьно вв денных элементов снижается. Вместе с тем снижается выз) !вающее погрешнос пь влияние coTtpoтивлекця базы а:тцлогарцфмцрук>ще) 0 тра зистора. 11)кцм обр 3<)M ТОЧНОСТЬ g)OP) t)EPOI3

К(3аДР

Пг()1! ЭТОМ Е3 2 ПИ г Цна ЗОНЫ 1(ЕЧУ 53(1 1< (<ТЕ i!ности выбирается такой, .чтсбы к рц низких значениях коэффццие):тcl pt<.((5111туды (ц<з более 3 (нсинззерт)(ру)оп:,rtff преобразователь напряжения в ток ос— тана))<)5-: В!>)КЛ!ОЧЕ)ЗПЬП<, !)Еп!5)Ч5П)С>й:(O "ф

КИМ<3..Г(Ь)15<)0 )IОГT)ЕППОСТЬ ДЕТ(I(. 0 Г);) .

Тяк)3!и образом, И5306ретс)!!<е Обес!1»чивает значительное по)зьппен);:е О -I кости предлагаемого детектора ГП)и

ИЗМЕрЕП)пц НалряжЕНИй С OOJ:ЬШ-ги КO ) (><(>И))цгii < О. "1 а .1)(:!ИТ5<ÄÛ без у(Сложи

";.; о по сравнению с прототипом, 50

УХУДШЕКИЯ тOr!E!OCòÍÛ)," ПОКаэа ПЕзт:, В диана.зоне частот и уговней .—:!хо) (ь)х напряжений.

<() 0 P "I ": ): а I f 3 О б Р е (к !.

Срер еквадрати <пый дет(к (<зр., с<)— держап(пй выпрямитель„вход -:<от )p0! О с. е;.1)п)еп с вхо >.i!0)3 (!. .: >A, первь(й лоt арии)матор„)3)("., кот )рого подключен

rliË): )r, 5 Zfh)rtj)5; !) ГРГ<<Г . О)! Tt.itl >0;t!)Иф!<)Ив

p"óощцй празис ".Oj),. ) 1:ттер <(<- (Огor о

ПОДК IЮЧЕП К «r )ХО;1 . . ", О" (0 101 0PH

".!.=(ТГ)ра, ус() CJ(II5;1()вц(г зп; 6>ра:-.0)З;-ТЕЛ!, ; СИ):ЦТP!IЕ (.!13 Е) Гl 1)Р г П) ((ц . Л ХО!, )(ОТО

ПОJ З <1 .Р<= -.Ва;(rt(!J-, tо;:i(-f!P. -- -- !3 "E Е резис" ор ц к(п),.;ек()ат р Г(сдк!!)(>чс!! к его выходу и ".,;:.:одно - : шип() втo-.пА .".oT арифматор. в.;((д и "т()(>0(< и<;((;.!!)<)ТРац-г<3(-ТОРа, С . И Ч i) 1() Irt г= и -. Я.((0 С П Л-;,f() )l();ãr<0(— при и )мср(:ги -! < )IJ (<. 1(-,;3 с >r>rt Il)JT .,(К озфф:!ÖГ!ЕП 0; . Ii . Jl f" "<",Г t . .В 130 1 O В:3<3 ((<ИР<У П)ЦЕГ О ТРа!t> i(r: (Oj ..- 1)Т< Р()й 13ЫК()Д 110! KJT(ПГГ С.);; .:. :< >Г . q Cэ ЕД:;.->П П(3 Г.)

<.

53 f:I.I)I)3 Е() З <(5)у!!)1 Г!й К1 .<0 б >;) 30"! l Тr!!J а К 3 (1;>5:j <.Кl; 5(13 < .. ((<1(!" i, ;:1 (3 зi« r (С <- <Ó>

<. : 3 .- )Е>г),:<ОСТИ, f(;< (-.t;-:;)а"-10)г-:-r;;. —;« )()11— ((<5((..))<У:;,! <>Р(!"-. . P(! (<-" 1(. (:H ((;1)П<: П(3),!!!<С;> (i! ." )!)<П;". ))ХС> i Ра :,13

3 «,. 1 Ор:.; )П;г1 . - (",3-(;"..г Г(r!> . <);- Ч(r,.<>-. !.)" . Iя 11:3>!!>!..)!.г< )f ., t;;,(:< (:, « -)к

:",",>;(!(а тp (r,« -,- О 13.; р -:(it; .::0 1:<:рсiг

> 0! О : Jr)<,tjt<)r,".)Г:, ))ы:" г .,.: ().- )а!!Г ).,:. г(:>;(.Г< 5 ) )()1 С .--j:< . 1: <Злей РЕ-! IОД < . tr!<1".: " ", !)1) (? Р г,- )3<1;);! <", (<, г< 3,"()< г).. . 1);г,; 1.)" < . (; О У(гк (;1(ГГ!151:," ЧЕПЕЗ

): (<.3((0 1 0 T);> r) ri;.1.< ..r 011 ..=, (-" В ЗРТ).!—

„!< i!ХО« )1! >;)(<((, r.