Амплитудный детектор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистически»

Реслублик

«» 562935

=-+ ф: . л,. о @ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 06.11.75 (21) 2187044/21 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.06.77. Бюллетень М 23 (45) Дата опубликования описания 19.09.77 (51) М.Кл.-" Н 03 К 5/20

G 01 R 19/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.374.33 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. А. Дубицкий, В. Н. Осипов

Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявитель (54) АМПЛ ИТУДН Ы Й ДЕТЕКТОР

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях.

Известен детектор, содержащий .источник входного сигнала, соединенный через диод с неинвертирующим входом основного усилителя, выход которого через диод соединен с конденсатором памяти, соединенным с инвертирующим входом основного усилителя и неннвертирующим входом буфер ного усилителя, охваченного обратной связью (11.

Недостатком устройства является изменение в режиме хранения амплитудного значения сигнала напряжения на аноде диода, подключенного к выходу основного усилителя, что приводит к появлению и снижению точ ности устройства. Недостатком также является большое запирающее напряжение, под которым может оказаться указанный диод, что приводит к увеличеншо токов утечки, разряжающих конденсатор памяти и снижающих точность устройства.

Цель изобретения — повышение точности.

Это достигается тем, что в устройство, содержащее источник входного сигнала, соединенный через диод с неинвертирующим входом основного усилителя, выход которого через диод соединен с конденсатором памяти, соединенным с инвертирующим входом основ- зо ного усилителя и HeèíBåð Tèðóþùèì входом буферного усилителя, охваченного обратной связью, введен дополнительный диод, соединяющий Heèíâåðòèðóþùèé вход основного усилителя с выходом буферного усилителя, инвертирующий вход которого через резистор соединен с выходом основного усилителя.

На чертеже предста влена функциональная схема амплитудного детектора.

Устройство содержит источник 1 входного сигнала, соединенный через диод 2 с неинвертирующим входом 8 основного усилителя 4, выход которого через диод 5 соединен с конденсатором б памяти, соединенным с инвертирующим входом 7 основного усилителя 4 н неинвертирующим входом 8 буферного усилителя 9, охваченного через резистор 10 обратной связью, а также диод 11, соединяющий неинвертирующий вход 3 основного усилителя

4 с выходом буферного усилителя 9, инвертирующий вход 12 которого через резистор И соединен с выходом основного усилителя 4.

В режиме ам плитудного детектирования при возрастании входного напряжения диоды

2 и 5 открываются и конденсатор памяти заряжается до максимального значения входного сигнала. Основной усилитель 4 в этом режиме охвачен отрицательной обратной связью и потенциалы его инверти рующего и неинвертирующего входов равны. При равных

562915 сопротивлениях резисторов 10 и 13 напряжение на выходе буферного усилителя 9, определяющееся как алгебраическая сум»а удвоенно "o напряжения на конденсаторе памяти б и взятого с обратным знаком напряженля на выходе î".новного усилителя 4, ниже напряжения на нгинвертирующем входе 8 буферного, а слгдовательно, и основного усилителя на величину прямого падения напряжения на диоде 5. Таким образом, диод 11 находится под небольшим обратным смещением. Напряжение от источника 1 сигналов передается на неинвертирующий вход 3 основного усилителя 4 практически бгз изменений, так как при входном токе устройства, равно» алгебраической сумме обратного тока диода

11 и входного тока усилителя 4 и составляющем величину порядка единиц íàHоампер, прямым падением напряжения на диоде 2 можно пренебречь.

Если величина входного напряжсния становится меньше максимальной (режим хранения), то диод 5 запирается и отключает обратную связь, охватывающую основной усилитель 4. Коэффициент усиления по цепи (основной усилитель — буферный усилитель) резко возрастает, и диод 11 открывается, Усгройство при этом охватывается отрицательной обратной связью с выхода оуферного усилителя 9 через диод 11 нз неинвертирующий вход 3 основного усилителя 4. Источником постоянного напряжения в режиме хранения становится конденса тор б памяти, поскольку диод 2 запирается, отключая устройство от источника 1 входного сигнала. Так как за время перехода из режима детектирования в режущим хранения характеристики устройства не меняются, то напряжение, устанавливающееся на неинвертирующем входе 3 основного усилителя 4 в соответствии с напряжением на конденсаторе памяти б, будет с высокой точностью равно максимальному значению входного сигнала.

Поскольку ток через диод 11 мал (сумма обратного тока через диод 2 и входного тока усилителя 4) и прямым падением напряжения на нем можно пренебречь, то на выходе устройства устанавливается напряжение, равное напряжению на неинвертирующем входе

3 основного усилителя 4 и, следовательно, максимальному значению входного сигнала.

Напряжен не на выходе основного усилителя 4 определяется как разность между удвоенным напряжением на неинвертирующем входе 8 буферного усилителя 9 и его выходным напряжением. Так как напряжения на неинвертирующем входе 8 буферного усллитгля 9 и его выходе равны, то разность, а значит и напряжение на выходе основного усилителя 4 равны напряжению на неинвертирующем входе 8 буферного уси,тителя 9. Диод 5 оказывается под нулевым смещением (диод

5 может находиться и под небольшим запирающим напряжением, если предусмотрено дополнительное обратное смещение диода 11 в режиме амплитудного детектирования путем балансировки буферного усилителя 9).

В схеме исключается возмож ность появления перемен ной составляющей напряжения на конденсаторе памяти в режиме хранения при изменении входного слгнала, так как напряжение на аноде диода 5 в этом режиме остается неизменнь.м. Существенно уменьшается также погрешность, обусловленная ,разрядом конденсатора б, так как диод 5 ч режиме хранения находлтся под нулевым смещением. Это прлводит к повышению точности бгз существенного усложнения схемы, Формула изобретения

Лм плитудный детектор, содержащий и"точник входного сигнала, соединенный через диод с неинвертирующим входом основного усилителя, выход которого через диод соединен с конденсатором памяти, соединенным с инвертирующим входом основного усилителя и неинвертирующим входом буферного усилителя, охваченного обратной связью, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен дополнительный диод, соединяющий неинвертирующий вход основного усилителя с выходом буферного усилителя, инвертирующий вход которого через резистор соединен с выходом основного усилителя.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Грэм Дж. и др. Проектирование и применение операционных усилителей, Мир, М., 1974 г., с. 385.

562915

Составитель П. Лягни

Корректор В. Гутман

Техред В. Рыбакова

Редактор Н. Разумова

Заказ 543/1416 Изд, № 91 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35„Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»