Синхронный детектор

 

Союз Соввтеких

Социалмстнмеских

Расп1тбпик (tt) 657581 (61) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 07.07.76 (21) 2382108/18-09 с присоединением заявки №(23) Приоритет

Опубликовано 15.04.79Бюллетень №14

Дата опубликования описания 18.04.79

2 (511 М. Кл.

Н 03 D 3/18

Гаеудерстеееный кеметет

СССР ее делам нзебретеихй и еткритий (53) уды 621.376. .55 (088.8) Б. А. Трубаров, B. А. Соколов и B. H. Будаев (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторское бюро автоматизированных газоаналитических систем (71) Заявитель (54) СИНХРОННЫЙ ДЕТГКТОР

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах автоматического регулирования и быстродействующих измерительных устройствах.

Известен синхронный детектор, содержаший два параллельно соединенных по 5 входу ключа с запоминающими элементами на их выходах и дифференциальный усилитель, входы которого соединены соответственно с выходами запоминаюших элементов, при этолл управлявшие входы клю-та чей подключены к противофазным выходам генератора строб-импульсов 11).

Однако известный детектор обладает низкой точностью и малой помехозашишенностью.

Цель изобретения — повышение точности детектирования.

Для этого в синхронном детекторе, содержащем два параллельных по входу

20 ключа с запоминаюцими элементами на их выходах и дифференциальный усилитель, входы которого соединены соответственно с выходами запоминаюших элементов, при этом управляющие входы ключей подключены к противофазным выходам генерато ра строб-импульсов, между входом синх» ронного детектора и входами ключей включен интегратор, параллельно которому включен дополнительный ключ, при этом управляющий вход дополнительного ключа через последовательно соединенные формирователь управляющего напряжения и элемент ИЛИ соединен с противофазными выходами генератора строб-импульсов.

HA чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого синхронного детектора.

Синхронный детектор содержит два параллельно соединенных по входу ключа

1, 2 с запоминающими элементами 3, 4 на их выходах и дифференцильный усилитель 5, входы последнего соединены соответственно с выходами запоминающих элементов 3, 4, при этом управляюшие входы ключей 1, 2 подклкчены к противофазным выходам генератора 6 строб-импульсов, а между входом 7 син657581 хронного детектора и входами ключей I, 2 включен интегратор 8, параллельно которому включен дополнительный ключ 9, при этом управляющий вход дополнительного ключа 9 через последовательно соединенные формирователь 10 управляющего напряжения и элемент ИЛИ 11 соединен с противофазными выходами генератора 6 строб-импульсов, интегратор 8 включает в себя резистор 12; конденсатор 13, 10 инвертирующий усилитель 14, и выход 15.

Детектор работает следующим образом.

В течение полупериода интегратор 8

15 интегрирует напряжение сигнала. В конце полупериода на выходе интегратора 8 уатанавливается максимальное напряжение, пропорциональное эффективному значению выходного сигнала в течение полупериода. В

20 этот момент времени or генератора 6 поступает строб-импульс, например, на ключ

1, последний замыкается и значение напряжения на выходе интегратора 8 устанав23 ливается в запоминающем элементе 3.

По окончании действия строб-импульса через элемент ИЛИ 11 запускается формирователь 10, управляющий дополнительным ключом 9 замыкающимся на вреt

30 мя, достаточное для конденсатора 13, однако оно меньше времени интегрирования, при этом в интеграторе 8 устанавливает ся начальный уровень.

В след тощий полупериод цикл повто33 ряется, но так как интегрируется полупериод противоположной полярности, то и знак напряжения на выходе интегратора 8 меняется, в запоминающем элементе 4 устанавливается это напряжение через

40 ключ 2 другим сч об-импульсом, сдвинутым на половину периода относительно перво го строб-импульса. Напряжение с заломи« нающих элементов 3, 4 поступает на дифференциальный усилитель 5, выходное напряжение которого пропорционально эффективному значению входного сигнала.

При установке соответствующих коэф фициентов передачи в интеграторе 8 и дифференциальном усилителе 5 синхронный детектор измеряет эффективное значение переменного напряжения.

Использование 0инхронного детектора с интегрированием сигнала, на входе 7,в каждом из полупериодов быстро и точно измеряет сигнал в области низких и инфранизких частот на фоне сильных импуль-. сных и регулярных помех аддитивного характера.

Действие импульсной и регулярной помехи как во время интегрирования, так и во время строб«импульса мало изменяет значение выходного напряжения интегратора 8 в конце времени интегрирования.

Синхронный детектор эффективного значения имеет высокую точность и помехоустойчивость при быстродействии, равном

Т/2 (где Т-период сигнала), что важно при низких и инфранизких частотах сигнала.

При быстродействии, равном Т/2, можно измерить эффективное значение переменного напряжения с погрешностью не хуже

О,lo при пульсации выходного напряжежения О,l, при этом наблюдается высо- кая помехозащцщенность.

При частоте сигнала 5 Гц и наложении на него шума от шумового генератора в полосе 20 Гц"20 кГц при соотношении сигнал-шум, равном 1/1, на входе 7 синхронного детектора получается соотношение сигнал/шум, равное 200/1 на выходе 15 при высоком быстродействии.

Применение одного интегратора 8, снабженного дополнительным ключом 9, управляющим цепью разряда интеграто ра 8 при поочередном определении эффек.тивного значения положительного и отрицательного полупериодов, упрощает схему, устраняет влияние дрейфа интегратора 8 и исключить влияние нестационарной постоянной составляющей, это позволяет включать его непосредственно к предшествующему каскаду без разделительных цепей, что важно в диапазоне инфранизких частот, где разделительные цепи имеют значительный вес, габариты и стоимость.

Формула изобретения

Синхронный детектор, содержащий два параллельно соединенных по входу ключа с запоминающими элементами на их выходах и дифференциальный усилитель, входы которого соединены соответственно с выходами запоминающих элементов, при этом управляющие входы ключей подключены к противофазным выходам генерато« ра строб-импульсов, о т л и ч а ю ш и й- . с я тем, что, с целью повышения точности детектирования, между входом сии хронного детектора и входами ключей включен интегратор, параллельно которому включен дополнительный ключ, при этом управляющий вход дополнительного

657581 6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дж. Грэк: и др. Проектирование и применение операционных усилителей, М., 5 "Мир, 1974. с. 389. ключа через последовательно соединенные формирователь управляющего напряжения и элемент И11И соединен с противофазными выходами генератора строб-импульсов.

Г

Составитель В. Белякович

Техред М. Петко Корректор А, Гриценко

Редактор Т. Янова

Заказ 1 82 2/56 Тираж 1059 Подписное

ПНИИ! (И Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москвя, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ГИ111 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4