Амплитудный детектор

 

ОЙИСАНИ Е »767939

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.01.78 (21) 2564084/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 03 D 1/00

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 30.09.80. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 10.10.80 (53) УДК 62! .376..23 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

М. К. Веневцев, Л. С. Цилькер и В. А. Якимов (71) Заявитель (54) АМПЛИТУДНЫЙ ДЕТЕКТОР

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в устройствах обработки сигналов.

Известен амплитудный детектор, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через первый резистор соединен с источником входного сиг5 нала, первый диод, включенный в цепь отрицательной обратной связи операцион ного усилителя, и подключенные параллельно первому диоду последовательно соеди- ненные вторые резистор и диод, при этом диоды соединены с выходом операционного = усилителя разнополярными электродИми (1) .

Однако такой детектор имеет невысокую точность детектирования.

Цель изобретения — повышение точности детектирования.

Для этого в амплитудный детектор, содержащий операционный усилитель, инверти-, рующий вход которого через первый резистор соединен с источником входного сигнала, первый диод, включенный в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя, и подключенные параллельно первому диоду последовательно соединенные

2 вторые резистор и диод, при этом диоды соединены с выходом операционного усилителя разнополярными электродами, между источником входного сигнала и неинвертирующим входом операционного усилителя включен делитель напряжения.

На фиг. 1 дана структурная электричес-, кая схема предложенного детектора; на фиг. 2 — амплитудная характеристика детектора.

Амплитудный детектор содержит операционный усилитель 1, резисторы 2 и 3, диоды 4 и 5, источник 6 входного сигнала и делитель напряжения на резисторах 7 и 8.

Детектор работает следующим образом.

При подаче на вход детектора положительного напряжения диод 5 оказывается закрытым, диод 4 — открытым и цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя 1 — закороченной. При этом коэффициент передачи детектора от источника 6 входного сигнала до выхода операционного усилителя 1 для положительной полуволны входного сигнала будет равен

Ки= R в/(R т + R в) где R — сопротивления резисторов 7 и 8.

767939

При отрицательном напряжении на входе диод 4 оказывается закрытым, а диод 5 —. открытым. Коэффициент передачи детектора для отрицательной полуволны входного сигнала будет равен

К о = K ll (1 + 1 з/Й а) — R з/Й г .

Подбором сопротивлений резисторов 3 и 2 можно добиться того, что коэффициенты передачи по положительной и отрицательной полуволнам входного сигнала К „ и Ко щ будут равны по модулю и противоположны по знаку, т. е. получить эффект двухполупериодного детектирования входного сигнала. Требуемое для двухполупериодного детектирования соотношение сопротивлений резисторов 3 и 2 легко определяется при условии К„= К, и равно

R з/К 2 — — 2К„/(1+К)Д(1 + K ) °

При этом коэффициент передачи такого детектора будет равен

Кп

В предлагаемом детекторе при малых входных сигналах, когда напряжение на выходе операционного усилителя 1 не превышает порогового напряжения отпирания диодов 4, 5 и они закрыты, коэффициент пере- дачи операционного усилителя 1 оказывается достаточно большим и имеет отрицательное значение, что позволяет существенно

36 снизить порог детектирования входных сигналов.

Напряжение на выходе операционного усилителя 1 помимо составляющих входного сигнала будет содержать составляющие по- з роговых напряжений отпирания диодов 4, 5 в цепи обратной связи.

При положительной полуволне входного сигнала напряжение на выходе операционного усилия 1 V ebl x /(t) будет равно

1-1вы (т) = -Еа+ К®вх (t)/

/"ри U вх (t) Ж а при отрицательной полуволне входного сигнала

Ueblx (t) = ь + K/U» (t)/

/при Ue„(t) (О.

so

Здесь Е* Е > — пороговые напряжения отпирания диодов 4 и 5 в цепи обратной связи.

Выходной сигнал Увь,х (t) снимается с точки соединения резистора 3 и диода 5 диодно-резисторной цепочки. Напряжение в этой точке равно разности выходных напряжений операционного усилителя 1 и пороговых напряжений отпирания диодов 4 и 5 с учетом их полярности, поэтому выходное напряжение детектора U,„3,(t) не зависит от пороговых напряжении диодов 4, 5 и может быть представлено в виде

1- вы„. (t) = K/1-"ьх () т. е. на выходе детектора имеет место эффект двухполупериодного детектирования сигналов.

Входное сопротивление детектора определяется током, протекающим через резистор 2, не зависит от полярности входного сигнала и определяется разностью напряжений на концах этого резистора, а именно разностью напряжения источника входного сигнала U t и напряжения на инвертирующем входе, которое в свою очередь равняется напряжению на неинвертирующем входе

U и — — U gRg /(R e — R т) . С учетом этого входное сопротивление детектора равно

R вх — — Rz+ 0,5Кз, Полученный результат не учитывает шунтирующего влияния на источник сигнала делителя из резисторов 7 и 8, однако влиянием этого делителя можно пренебречь, если выбрать величины сопротивлений резисторов 8 и 7, достаточно большими, что всегда возможно.

Входное сопротивление детектора не зависит от полярности входного сигнала и величины нагрузки.

В предложенном детекторе повышается точность детектирования.

Формула изобретения

Амплитудный детектор, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через первый резистор соединен с источником входного сигнала, первый диод, включенный в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя, и подключенные параллельно первому диоду последовательно соединенные вторые резистор и диод, при этом диоды соединены с выходом операционного усилителя разнополярными электродами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности детектирования, между источником входного сигнала и неинвертирующим входом операционного усилителя включен делитель напряжения.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Марше Ж. Операционные усилители и их применение. Л., «Энергия», 1974, с. 89, рис. 5 — 63 (прототип).

767939

17аа Sue гадЮ

<риг. 2

Составитель Т Маркина

Редактор Н. Суханова Техред К. Шуфрич Корректор О. Билак

Заказ 7216/50 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

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