Устройство фиксации уровня сигналов

 

Союз Советских

Социалистических Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и> 748850 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03. 04.78 (21) 2618729/18-21 с присоединением заявкм М (23) Приоритет

Опубликовано 150780 Бюллетень Hо 26

Дата опубликования описания 170780

{53)hA. Кл.

Н 03 К 5/20

Н 04 М 5/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

{53) УДК 621. 374..33(088.8) (72) Авторы изобретения .

В. В. Блатов, Г. В. Громова и А. А. Чудов (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ФИКСАЦИИ УРОВНЯ СИГНАЛА

Изобретение относится к радиотехнике .-и может быть использовано в телевизионных фиксаторах уровня сигнала

Ф а также в измерительных устройствах для восстановления постоянной состав- з ляющей импульсных и синусоидальных сигналов.

Известно устройство фиксации уровня сигнала, содержащее источник сигнала, выход которого подключен к пер- 10 вой обкладке переходного конденсатора, второй обкладкой подсоединенного через первый резистор к инвертирующему входу операционного усилителя и через второй резистор. — к источнику фиксируемо4з го уровня и неинвертирующему входу операционного усилителя (13 .

Недостаток известного устройства состоит в узком динамическом диапаэо- 20 не. Объясняетск это следующим. Выход- ной каскад операционного усилителя работает в режиме эмиттерного повторителя с малым сопротивлением в цепи эмиттера. В открытом состоянии выходное сопротивление определяется малым сопротивлением открытого транзистора.

В закрытом состоянии оно равно эмиттерному сопротивлению, также достаточно малому. Поэтому изменение выходно- 30

ro сопротивления, определяющее в большой степени динамический диапазон при . обработке сильных сигналов, невелико.

При слабых сигналах выходной транзистор полностью не запирается, поэтому выходной уровень остается постоянным, равным фиксируемому. В результате ко» эффициент передачи слабого сигнала близок к нулю, и слабые сигналы на выход не поступают.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона.

Для этого в устройство фиксации уровня сигнала, содержащее источник сигнала, выход которого подключен к . первой обкладке переходного конденсатора, второй обкладкой подсоединенного через первый резистор к инвертирующему входу операционного усилителя и через второй резистор — к источнику фиксируемого уровня и неинвертирующему входу операционного усилителя, введен безынерционный ключевой элемент, включенный между второй обкладкой конденсатора и выходом источника фиксируемого "уровня, управляющий вход которого подключен к выходу операционного усилителя.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

748850

Формула изобретения

Устройство содержит источник сиг нала 1, перехрдной конденсатор 2, резистор 3, операционный усилитель 4, безынерционный ключевой элемент 5, резистор б и источник 7 фиксируемого уровня.

Источник сигнала 1 соединен с первой обкладкой переходного конденсатора

2, вторая обкладка которого подключена к выходу устройства и через резистор 3 соединена с инвертирующим входом операционного усилителя 4, к (Q неийвертирующему входу которого подключен источник 7 Фиксируемого уровня, Между второй обкладкой конденсатора 2 и выходом источника 7 Фиксируемого уровня включены резистор 6 и ключевой элемент. 5, управляющий вход которого соединен с выходом операционного усилителя. В качестве безынерционного ключевого элемента 5 может быть использован любой электронный ключ, 20 имеющий малое выходное сопротивление в режиме замыкания и большое в разомкнутом состоянии, а также достаточно высокую крутизну характеристики управления, например полевой транзистор, Устройство работает следующим образом.

При отсутствии сигнала на выходе устройства через резистор 6 устанавливается потенциал, заданный источником 7 фиксируемого уровня. При этом 30 на входы усилителя 4 поступают практически одинаковые напряжения, поэтому напряжение на его выходе близко к нулю и ключевой элемент 5 разомкнут, При появлении на выходе источника 35 сигнала 1 отрицательного импульса операционыый усилитель 4 разбалансиру ется,- на его выходе появляется положительное напряжение, которое отпирает ключевой элемент 5. Благодаря малому внутреннему сопротивлению замкнутого ключевого элемента 5 йапряжение на вйходе устройства поущерживается равным фиксируемому, .а конденсатор 2 заряжается до напряжения, равного амплитуде отрицательной полуволны. При появлении положитЕльной полуволны выходное напряжение оказывается восстановленным, посколькук положительной полуволне добавляется напряжение отрицательной полуволны, 50 зафиксированное на конденсаторе 2.

При этом операционный усилитель 4 разбалансируется, но теперь на его выходе появляется отрицательное напряжение, запирающее ключевой элемент 5. 55

Таким образом, сигнал оказывается восстановленным относительно Фиксируемого уровня. Как только выходной сигнал начинает пересекать фиксируемый уровень,,т.е. в некоторые Моменты выходное напряжение становится меньше фиксируемого значения, операционный усилитель 4 разбалансируется, на его выходе появляется положительное напряжение, открывающее ключевой элемент 5. Выходное напряжение становится равным фиксируемому, а конденсатор 2 подзаряжается через малое внутреннее сопротивление ключевого элемента 5.

В результате введение в устройство безынерционного ключевого элемента 5 значительно улучшает фиксацию уровня малых сигналов, поскольку в момент регулирования усиление операционного усилителя 4 может быть самым высоким (из-за отсутствия обратной связи) и к тому же добавляется усиление ключевого элемента 5 (например, полевого транзистора)..

Кроме того, выходные характеристики ключевого элемента 5 могут быть весьма высокими (в частности, сопротивление замкнутого ключа — весьма малым).

Благодаря четкой фиксации слабых сигналов расширяется динамический диапазон устройства.

Устройство фиксации уровня сигнала, содержащее источник сигнала, выход которогО подключен к первой обкладке переходного конденсатора, второй обкладкой подсоединенного через первый резистор к инвертирующему входу операционного усилителя и через второй резистор — к источнику фиксируемого уровня и неинвертирующему входу операционного усилителя, о т-, л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона, в него введен безынерционный ключевой элемент, включенный между второй обкладкой конденсатора и выходом источника фиксируемого уровня, управляющий вход которого подключен к выходу операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 485572, кл. Н 04 и 5/16, 5.03.73. (прототип).

ЦНИИПИ Заказ 4262/49

Тираж 995 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4