Детектор амплитудно-модулированных сигналов

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение динамического диапазона детектируемых сигналов. Детектор амплитудно-модулированных сигналов содержит усилитель 1, амплитудные детекторы 2 и 3, блок вычитания 4, сумматор 5, ограничители 6 и 8 сверху и снизу и аттенюатор 7. Весь динамический диапазон входных сигналов разбивается на два поддиапазона, для которых выходной сигнал определяется только характеристиками соответственно первого или второго амплитудных детекторов 2 и 3. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (1!) (51),5 Н 03 Р 1 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21 ) 4372731/24-09 (22) Ol . 02, 88 (46) 23,03. 90, Вюл. P. l l (72) В.В.Казак, В. И.Березенцев и Е.П. Кондратьев (53) 621. 376. 23 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1035777, кл. Н 03 D 1 jl6, 1983. (543 ДЕТЕКТОР АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Item. изобретения — увеличе2 ние динамического диапазона детектируемых сигналов. Детектор амплитудномодулированных сигналов содержит усилитель 1, амплитудные детекторы 2 и

3, блок вычитания 4, сумматор 5, ограничители 6 и 8 сверху и снизу и ат, тенюатор 7, Весь динамический диапа" зон входных сигналов разбивается на два поддиапазона, для которых выходной сигнал определяется только характеристиками соответственно первого ипи второго амплитудных детекторов 2 и 3. 1 ип.

1 552347

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных и электроизмерительных приборах.

Пель изобретения — увеличение динамического диапазона детектируемых сигналов.

На чертеже приведена структурная электрическая схема детектора амплитудно-модулированных сигналов, Детек то р амплитудно-модулиров анных сигналов содержит усипитель 1, первый амплитудный детектор 2, второй амплитудный детектор 3, блок 4 вычитания, сумматор 5, ограничитель 6 сверху, аттенюатор 7 и ограничитель .8 снизу, Детектор амплитудно-модулирован.ных сигналов работает следующим образом.

Весь динамический диапазон входных сигналов разбивается на два поддиапазона, Для первого поддиапазона напряжение входного сигнала лежит в 25 пределах

U>„„„„„U,„„ U„„,„,, (1) где U вх„„ц

- минимальный входной сигнал, соответствующии 30 нижней границе динамического диапазона, U напряжение входного сигпор > . нала амплитудного детектора 3, соответствующее началу линейного участка

его детекторной характеристики.

Для второго поддиапазона напряже. ние входного сигнала удовлетворяет неравенству

U „> П„,р ° (2)

Когда входной сигнал находится в первом поддиапазоне, он поступает на вход усилителя напряжения, коэффициент усиления которого выбирается из условия

Пвх Ку Ппо* ю (3)

50 где К вЂ” коэффициент усиления усилиу теля напряжения, U - напряжение входного сигнала вор в амплитудного детектора 2, соответствующее началу линейного участка его детек55 торной характеристики.

Далее сигнал детектируется первым амплитудным детектором 2, который работает на линейном участке, проходит через ограничитель 6 сверху, ослабляется аттенюатором 7 и поступает на . первый вход сумматора 5. КоэдиЪициент передачи К аттенюатора 7 выбирается из условия

I (4) 5

Напряжение на первом входе сумматора 5 определяется следующим выражением:

Пьх в- Пвх у Kor K атть (5) где К вЂ” коэффициент передачи перво%а го амплитудного детектора 2;

К„- коэффициент передачи огра=" ничителя 6 сверху.

Коэффициент передачи or раничителя

6 сверху принимаЬт равным единице для первого поддиапазона входных сигналов. Одновременно входной сигнал устройства поступает на второй амплитудный детектор 3 и затем на первый вход блока 4 вычитания. На второй вход блока 4 вычитания подается опорное напряжение, которое выбирается из условия

Ппорв "Ъэ (6) где К " коэффициент передачи второ ф го амплитудного детектора 3.

Тогда напряжение на выходе блока 4 вычитания равно

Пьых4 Uьь!х з Uan Usx K > ръ К g1 Kqз(Пех Ппорх) г

В случае выполнения неравенства (1) на выходе блока 4 вычитания будет отрицательное напряжение, т.е.

U>,„ «< О. Ограничитель 8 снизу пропускает только сигнал положительной полярности, поэтому на втором входе сумматора 5 напряжение равно нулю, .е. Пвх,, = О.

Принимая коэффициенты передачи блока 4 вычитания и сумматора равными единице, получают выходное напряжение для первого поддиапазона входных сигналов

U вых < хст "ьх в-< -sx в-2 Пвх

«К (8)

Рассмотрим второй случай, когда входной сигнал находится во втором

5 1 552347 6 поддиапазоне. В этом случае ограничи- (13) тель 6 сверху работает в режиме ограничения и напряжение на его выходе Входной сигнал устройства, при коостается постоянным и равным U огр.< ° тором коэФФиииент передачи второго

Напряжение оr раничения ограничителя амплитудного детектора 3 будет максисВе Рху 11 Bb<6HP aeтся Н3 условия маль ным K% обозначим ч e p з hX 2 ° обозначим через 1

Обозначив йелинейность амплитудной

Пon (9) характеристики детектора 3 череэ 8 огьь K

Кч. определяют коэА*ициент

Ч.ъ макс

<ьь ми« передачи для второго поддиапазона. входных сигналов

U ьь<х 2 чст 11ьк 2 К95

К2

2чст 11 Ьк

К 2 Ьк2

К 9ьмакс К 1змк« ° 8 (14)

Нелинейность амплитудной характеристики детектора амплитудно-модулированных сигналов определяют как отношение двух коэффициентов передачи

К 2чст < чст

К2чст КЯзмин Й

Л д

< Хст ЯЗм«н

Чст < (15)

Из выражения (15) видно, что нелинейность амплитудной характеристики устройства определяется нелинейносго поддиапазона входных сигналов

ПВк Kàа у %

11ьх 2

U«<,

К

Пьк о< т

Напряжение на первом входе сумматора 5 является также величиной постоянной и равной

ЬХ Ь-< ОГ тт атт (1 0)

На выходе блока 4 вычитания при этом находится положительное напряжение, которое пропускает or раничитель

8 снизу. Принимая коэ<1<Фициент,передачи ограничителя 8 снизу равным едини- 20 це, получают напряжение на втором входе сумматора 5, равное

Ьх 5-2 ЬХ < Ь ОП (! 1)

Напряжение на выходе детектора ам- 25 плитудно-модулиров анных сигналов для второго поддиапазона входных сигналов равно ьых2 чст ьх ь- < U<

+ Usx К ф э Uar< = U«x К ь ° (12)

Из выражения (8) видно, что для первого поддиапазона входных сигналов выходной сигнал U>b,> определяется только характеристиками первого амплитудного детектора 2, При этом минимальный входной сигнал, как видно из выражения (3), on ределяется. коэФФициентом усиления усилителя 1, который может иметь достаточно большое усиление.

Для второго поддиапазона входных сигналов, как видно из выражения (1.2), выходной сигнал Бьь<„определяется только характеристиками второго амплитудного детектора 3.

Входной сигнал устройства, при кото ром коэффициент передач и в то рого амплитудного детектора 3 будет минимальным Ка, обозначим через IJ», 50 эмин

Обозначив неидентичность детекторных характеристик при одном и том же

К входном напряжении как Р< = - -,опреК< деляют коэффициент передачи для перво-55 тью характеристики одного из амплитудных детекторов, величина которой достаточно мала, так как детекторы работают на линейном участке, и неидентичиостью характеристик амплитудных детекторов, которая также может быть достаточно малой при выборе „ диодов с идентичными параметрами.

Формула изобретения

Детектор амплитудно-модулированных сигналов, содержа«<ий сумматор, последовательно соединенные усилитель, вход которого является входом детектора амплитудно-модулированных сигналов, и первый амплитудный детектор, последовательно соединенные второй амплитудный детектор и блок вычитания, о т л и ч а ю <ц и и с я тем, что, с целью увеличения динамического диапазона детектируемых сигналов, введены последовательно соединенные и включенные между выходом первого амплитудного детектора и первым входом сумматора ограничитель сверху и аттенюато р, or ран ич итель снизу включенный между выходом блока вычитания и вторым входом сумматора, выход которого является выходом детектора амплитудно-модулированных сигналов, при этом второй вход блока вычитания является входом опорного напряжения.