Амплитудный детектор

 

Изобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для выявления амплитуды или пиковых значений сигналов. Цель изобретения - повышение точности устройства в режиме хранения информации. Для достижения цели в него введен второй операционный усилитель с соответствующими связями, что позволяет снизить скорость изменения выходного напряжения при снижении величины тока утечки, разряжающего запоминающую емкость. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники, а именно к амплитудным (пиковым) детекторам, и может быть использовано для выявления амплитуды или пиковых значений сигнала в системах управления, диагностики и информационных устройствах.

Одной из основных характеристик амплитудных детекторов является точность в режиме хранения записанного сигнала, которая определяется скоростью изменения выходного напряжения.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является амплитудный (пиковый) детектор, содержащий входной операционный усилитель, выход которого подключен через два диода к емкости и к повторителю, выход которого, являясь выходом амплитудного детектора, одновременно подключен к второму (инвертирующему) входу входного операционного усилителя, работающему в режиме компаратора, обеспечивая тем самым общую отрицательную обратную связь в амплитудном детекторе. При этом второй вывод емкости подключен к шине нулевого потенциала, а выход амплитудного детектора подключен через резистор к связи, соединяющей два последовательных диода. В режиме хранения последняя связь уменьшает напряжение, приложенное к диоду VD2.

Недостатком известного устройства является недостаточная точность в режиме хранения амплитудного (пикового) значения записанного сигнала, обусловленная разрядом запоминающего конденсатора вследствие токов утечки диода VD2.

Целью изобретения является повышение точности амплитудного (пикового) детектора в режиме хранения сигнала путем снижения скорости изменения выходного напряжения при снижении величины тока утечки, разряжающего запоминающую емкость.

Цель достигается тем, что в амплитудный детектор, содержащий входной первый операционный усилитель, выход которого подключен через два последовательно включенных диода к первому выводу конденсатора и входу повторителя, выход которого, являясь выходом амплитудного детектора, одновременно подключен к инвертирующему входу входного операционного усилителя, второй вывод конденсатора присоединен к шине нулевого потенциала, а неинвертирующий вход первого операционного усилителя является входом детектора, введены второй операционный усилитель и третий диод, катод которого подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя, к катоду первого и аноду второго диодов, анод третьего диода подключен к выходу второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с входом повторителя.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники показывает, что такая совокупность признаков не обнаружена и, следовательно, обеспечивает заявляемому решению соответствие критерию "Существенные отличия".

На чертеже показана функциональная схема амплитудного детектора.

Амплитудный детектор содержит первый операционный усилитель 1, диоды 2, 3, конденсатор 4, повторитель 5, диод 6 и второй операционный усилитель 7.

Выход операционного усилителя 1 через последовательно соединенные диоды 2, 3 подключен к первому выводу конденсатора 4 и входу повторителя 5, второй вывод конденсатора 4 подключен к шине нулевого потенциала, выход повторителя 5, являясь выходом амплитудного детектора, подключен к инвертирующему входу усилителя 1, неинвертирующий вход которого является входом детектора, точка соединения диодов 2, 3 подключена к катоду диода 6 и к инвертирующему входу второго операционного усилителя 7, неинвертирующему входу второго подсоединен первый вывод конденсатора 4.

В качестве операционных усилителей 1, 7 и повторителя 5 можно использовать усилители типа К544УД1, в качестве диодов 2, 3, 6 - Д223, емкость 4 типа К73-17.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал положительной полярности подается на неинвертирующий вход входного операционного усилителя 1. Если входной сигнал больше выходного сигнала устройства, то на выходе входного операционного усилителя 1 установится максимальное напряжение, что приводит к заряду емкости 4 через диоды 2 и 3. Заряд емкости продолжается до тех пор, пока напряжение на ней не сравняется с входным. Выход операционного усилителя 7 во время заряда емкости отключен от устройства диодом 6. Если входное напряжение станет меньше выходного, то на выходе входного операционного усилителя 1 появится напряжение отрицательного знака, запирающее диоды 2 и 3 и переводящее устройство в режим хранения.

В режиме хранения падение напряжения на диоде 3 приводит к установлению положительного напряжения на выходе операционного усилителя 7, что открывает диод 6. В результате на диоде 3 устанавливается напряжение, близкое к нулю.

Ток разряда конденсатора 4 определяется током, протекающим через диод 3, и описывается выражением I_д=Ie-1 где I_o - тепловой ток диода 3; U_см - напряжение смещения на входе операционного усилителя 7; ϕ_т - температурный потенциал диодов.

Как следует из приведенного выражения, с уменьшением напряжения смещения на входе операционного усилителя 7 снижается ток разряда конденсатора 4, вследствие чего уменьшается скорость изменения выходного напряжения.

Формула изобретения

АМПЛИТУДНЫЙ ДЕТЕКТОР, содержащий первый операционный усилитель, выход которого подключен через два последовательно включенных диода к первому выводу накопительного конденсатора и входу повторителя напряжения, выход которого является выходом детектора и соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, неинвертирующий вход которого является входом детектора, второй вывод накопительного конденсатора соединен с шиной нулевого потенциала, и третий диод, отличающийся тем, что , с целью повышения точности детектора в режиме хранения информации, в него введен второй операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с первым выводом накопительного конденсатора, а выход через третий диод соединен с его инвертирующим входом и общим выводом первого и второго диодов.

РИСУНКИ

Рисунок 1