RU17384U1 - Детектор максимального значения - Google Patents

Abstract

Детектор максимального значения, содержащий входной операционный усилитель (ОУ), неинвертирующий вход которого является входом детектора, диод, анод которого соединен с выходом первого ОУ, запоминающий конденсатор, включенный между катодом диода и земляной шиной, и ключ, отличающийся тем, что в него введены дифференцирующий ОУ, компаратор, формирователь импульсов и резистор, причем вход дифференцирующего ОУ соединен с неинвертирующим входом входного ОУ, а выход дифференцирующего ОУ подключен к последовательно соединенным компаратору и формирователю импульсов, а выход последнего подключен к входу управления ключа, точка соединения диода и запоминающего конденсатора, являющаяся выходом детектора, через резистор и ключ соединена с земляной шиной, а также с инвертирующим входом входного ОУ.

Description

ДЕТЕКТОР МАКСИМАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ

Полезная модель относится к преобразовательной технике, в частности к измерениям амплитудных значений сигнала.

Известны устройства для детектирования амплитудных значений сигнала на основе использования диода и конденсатора (см. Хоровип П., Хилл У. Искусство схемотехники. - М.: Мир, 1983.- Т.1.-С.202-203). Такие устройства имеют ряд недостатков: малое входное сопротивление, зависимость параметров от температуры, невозможность обновления информации о максимальном значении при подключении на выход устройства с большим входным сопротивлением. Последний недостаток приводит к снижению точности слежения за максимальным значением сигнала при уменьшении этого значения на каком-либо временном интервале по сравнению с предыдущим интервалом.

Известны также амплитудные детекторы, которые, кроме перечисленных выше элементов, содержат новторители напряжения на основе операционных усилителей (см. там же, стр.203). Такое решение позволяет повысить входное сопротивление, устранить влияние падения напряжения на диоде, но недостаток, касающийся трудности обновления информации о максимальном значении остается.

Наиболее близким устройством того же н начения к заявляемой полезной модели является амплитудный детектор, содержащий входной и выходной повторители напряжения, охваченные отрицательной обратной связью, диод, ключ, запоминающий конденсатор (см. там же, стр.398). Такое устройство выбрано в качестве прототипа. С помощью ключа возможен сброс показаний устройства с целью обновления информации о максимальном значении входного напряжения.

МПКНОЗК 5/1532

Ho при использовании прототипа пе устрапяется недостаток, касающийся снижения точности слежения за максимальным значением, поскольку сброс показаний производится эпизодически.

Сущность рещеиия состоит в стремлении получить технический результат, заключающийся в повышении точности слежения за максимальным значением входного напряжения.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном детекторе максимальных значений содержащем входной операпионный усилитель (ОУ), неинвертирующий вход которого является входом детектора, диод, анод которого соединен с выходом первого ОУ, запоминающий конденсатор, включенный между катодом диода и земляной щиной, и ключ, особенность заключается в том, что в него введены: дифференцирующий ОУ, компсфатор, формирователь импульсов и резистор, причем вход дифференцирующего ОУ соединен с неинвертирующим входом входного ОУ, а выход дифференцирующего ОУ подключен к последовательно соединенным комп атору и формирователю импульсов, а выход последнего подключен к входу управления ключа, точка соединения диода и запоминающего конденсатора, являющаяся выходом детектора, через резистор и ключ соединена с земляной щиной, а также - с инвертирующим входом входного О У.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что заявителем не обнаружено аналога, Х1фактеризующегося признаками, тождественными всем признакам заявленного рещения, а определение из перечня аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отнощению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле полезной модели. Следовательно, заявляемое . решение соответствует условию «новизна.

На чертежах представлено: на фнг.1 приведена схема детектора; на фиг.2 приведены временные диаграммы поясняющие работу устройства.

Устройство (фиг.1) содержит входной ОУ 1, диод 2, заноминающнй конденсатор 3, дифференцирующий ОУ, компаратор 5, формирователь импульсов б, ключ 7, резистор 8.

Детектор работает следующим образом. Входное напряжение (фиг.2,а) подается на неинвертирующий вывод входного ОУ 1. Запоминающий конденсатор 3 з)яжается до максимального значения входного напряжения, причем благод я диоду 2 при разомкнутом ключе 7 не происходит разряда конденсатора 3. Для повышения точности слежения за максимальным значением входное напряжение подается также на вход дифференцирующего ОУ 4. При достижении входным напряжением максимума на каком-либо интервале времени на его выходе напряжение пересекает нулевой уровень (фиг.). В это время компаратор 5 перебрасывается в противоположное состояние (фиг.2,в), а формирователь импульсов б вырабатывает короткий импульс (фиг.2,г), открывающий ключ 7, благод я чему конденсатор 3 разряж тся через резистор 8 и напряжение на нем уменьщается, если максимальное значение входного напряжения снизилось по сравнению с предыдущим максимальным значением (например, момент времени на фиг.2). Бели же максимальное значение входного напряжения увеличивается, то напряжение на конденсаторе 3 также увеличивается и при замкнутом состоянии ключа 7 благодаря возрастанию выходного напряжения ОУ 1 и открыванию диода 2 (например, момент времени i на фиг.2, когда входное напряжение превысит предыдущее максимальное значение). В итоге производится слежение за максимальным значением (фиг.2,д), причем точность слежения повышается, поскольку детектор правильно работает и при снижении максимального значения входного напряжения на некотором интервале времени по сравнению с 3

предыдущим интервалом, чем предлагаемое устройство выгодно отличается от прототипа.

Для правильной работы детектора постоянная времени, равная произведению емкости конденсатора 3 и резистора 8, должна быть существенно меньще длительности жмпульса на выходе формирователя импульсов.

В качестве компаратора S могут использоваться специальные компараторы в интегральном исполнении или интегральные О У, а в качестве формирователя импульсов 7 могут быть использованы, например, узлы на основе одновибраторов.

Таким образом, для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств. Также, устройство, воплощающее заявленное рещение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное рещение соответствует условию «промыщленная применимость).

Claims (1)

1. Детектор максимального значения, содержащий входной операционный усилитель (ОУ), неинвертирующий вход которого является входом детектора, диод, анод которого соединен с выходом первого ОУ, запоминающий конденсатор, включенный между катодом диода и земляной шиной, и ключ, отличающийся тем, что в него введены дифференцирующий ОУ, компаратор, формирователь импульсов и резистор, причем вход дифференцирующего ОУ соединен с неинвертирующим входом входного ОУ, а выход дифференцирующего ОУ подключен к последовательно соединенным компаратору и формирователю импульсов, а выход последнего подключен к входу управления ключа, точка соединения диода и запоминающего конденсатора, являющаяся выходом детектора, через резистор и ключ соединена с земляной шиной, а также с инвертирующим входом входного ОУ.