RU2060508C1 - Electromagnetic radiation indicator - Google Patents
Electromagnetic radiation indicator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2060508C1 RU2060508C1 SU5024089A RU2060508C1 RU 2060508 C1 RU2060508 C1 RU 2060508C1 SU 5024089 A SU5024089 A SU 5024089A RU 2060508 C1 RU2060508 C1 RU 2060508C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- synchronous
- resistor
- generator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в измерительной технике для индикации наличия высокочастотного электромагнитного поля определенной части. The invention relates to radio engineering and can be used in measuring equipment to indicate the presence of a high-frequency electromagnetic field of a certain part.
Известны устройства аналогичного назначения, содержащие антенну, последовательно с которой соединен детектор с резистивно-емкостным фильтром, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами дифференциального усилителя с высоким коэффициентом усиления, выход которого через последовательно соединенные малошумящий усилитель, пиковый детектор и триггер Шмидта соединен с звуковым излучателем; кроме того, в этом устройстве имеются источник питания и необходимые цепи смещения для обеспечения оптимальных рабочих характеристик указанных блоков устройства. Known devices for similar purposes, containing an antenna in series with which a detector with a resistive-capacitive filter is connected, the first and second outputs of which are connected to the corresponding inputs of a differential amplifier with a high gain, the output of which is connected through a low-noise amplifier, a peak detector and a Schmidt trigger sound emitter; in addition, this device has a power source and the necessary bias circuits to ensure optimal performance of these units of the device.
Недостатком известных устройств является низкая надежность работы, определяемая температурным и временным дрейфами входящих в устройство аналоговых элементов. A disadvantage of the known devices is the low reliability determined by the temperature and time drifts of the analog elements included in the device.
Цель изобретения создание малогабаритного, надежно работающего в различных условиях эксплуатации индикатора электромагнитного излучения, обладающего большой чувствительностью и высокой избирательностью, с удобной и надежной индикацией наличия электромагнитного излучения. The purpose of the invention is the creation of a small-sized indicator that reliably works in various operating conditions, an indicator of electromagnetic radiation with high sensitivity and high selectivity, with a convenient and reliable indication of the presence of electromagnetic radiation.
Повышение чувствительности устройства осуществляется за счет использования различных частот для выработки сигнала коммутации коммутирующего элемента управляемой резонансной структуры и для выработки звукового сигнала наличия электромагнитного излучения; этому же способствует и использование синхронной обработки сигнала в блоке обработки сигнала. Возможность повышения частоты на выходе генератора тактовых импульсов (даже за предел звукового диапазона частот) позволяет сделать все фильтрующие элементы устройства достаточно малогабаритными, что при конструировании способствует созданию малогабаритных экранирующих устрйоств-элементов. The sensitivity of the device is increased by using different frequencies to generate a switching signal for a switching element of a controlled resonant structure and to generate an audio signal for the presence of electromagnetic radiation; The use of synchronous signal processing in the signal processing unit also contributes to this. The possibility of increasing the frequency at the output of the clock pulse generator (even beyond the sound frequency range) allows us to make all filter elements of the device quite small-sized, which, when designing, helps to create small-sized screening device elements.
Повышению чувствительности способствует также и то, что блок обработки сигнала содержит синхронный фильтр и синхронный накопитель (выполняющий одновременно роль демодулятора), вход которого соединен с выходом синхронного фильтра, вход которого соединен с входом блока обработки сигнала, выход которого соединен с выходом синхронного накопителя, первый и второй импульсные входы которого соединены соответственно с первыми и с вторыми импульсными входами синхронного фильтра и блока обработки сигнала. The sensitivity is also enhanced by the fact that the signal processing unit contains a synchronous filter and a synchronous drive (simultaneously acting as a demodulator), the input of which is connected to the output of the synchronous filter, the input of which is connected to the input of the signal processing unit, the output of which is connected to the output of the synchronous drive and the second pulse inputs of which are connected respectively to the first and second pulse inputs of the synchronous filter and the signal processing unit.
Повышению чувствительности устройства способствует введение полосового фильтра (возможно с определенным коэффициентом усиления), выполненного на операционном усилителе с последовательным и параллельным резистивно-емкостными фильтрами в цепи обратной связи. The sensitivity of the device is enhanced by the introduction of a band-pass filter (possibly with a certain gain), made on an operational amplifier with series and parallel resistive-capacitive filters in the feedback circuit.
Повысить стабильность работы устройства и устанавливать (регулировать) порог срабатывания устройства позволяет резистивный делитель напряжения, включенный между вторым и третьим выходами генератора тактовых импульсов; отвод делителя напряжения через резистор или конденсатор соединен с входом синхронного фильтра. To increase the stability of the device and set (adjust) the threshold of the device allows the resistive voltage divider included between the second and third outputs of the clock; the tap of the voltage divider through a resistor or capacitor is connected to the input of the synchronous filter.
Повышению стабильности работы устройства способствует выполнение синхронного накопителя в виде дифференциального интегратора, при этом синхронный накопитель содержит первый и второй ключи, входы которых через резистор соединены с входом синхронного накопителя, выход которого соединен с выходом операционного усилителя непосредственно и через первый конденсатор с выходом второго ключа и инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с выходом первого ключа и через второй конденсатор с общей шиной, а управляющие входы первого и второго ключей соединены соовтветственно с первым и вторым импульсными входами синхронного накопителя. The stability of the device is enhanced by the implementation of a synchronous drive in the form of a differential integrator, while the synchronous drive contains the first and second keys, the inputs of which are connected through a resistor to the input of the synchronous drive, the output of which is connected to the output of the operational amplifier directly and through the first capacitor with the output of the second key and the inverting input of the operational amplifier, the non-inverting input of which is connected to the output of the first key and through the second capacitor with a common th, and the control inputs of the first and second keys soovtvetstvenno connected to first and second pulse inputs of the synchronous drive.
Повысить чувствительность устройств позволяет и введение прямого смещения детекторов управляемой резонансной структуры на величину зоны чувствительности диодов, при этом для повышения температурной стабильности смещения в качестве источника напряжения смещения могут быть использованы один или несколько последовательно соединенных диодов, имеющих (в функции температуры) одинаковые вольт-амперные характеристики с детекторами управляемой резонансной структуры. The sensitivity of the devices can also be increased by introducing a direct bias of detectors of a controlled resonant structure by the value of the sensitivity zone of the diodes, and to increase the temperature stability of the bias, one or several series-connected diodes having (in the function of temperature) identical volt-amperes can be used as a bias voltage characteristics with controlled resonant structure detectors.
Для обеспечения максимальной чувствительности устройств при изменении условий эксплуатации в устройство вводится интегратор, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и с дополнительным входом блока обработки сигналов. В качестве дополнительного входа блока обработки сигналов может быть использован выход первого ключа в синхронном фильтре или в синхронном накопителе, если интегратор инвертирует сигнал; в любом случае на выходе операционного усилителя интегратора должен быть установлен достаточно высокоомный разделительный резистор, а постоянная времени интегратора должна быть достаточно большой (десятки секунд), что может быть получено путем изменения скважности входного сигнала интегратора при помощи ключа; постоянная времени интегратора оказывается увеличенной относительно произведения величин конденсатора и резистора интегратора пропорционально скважности импульсов, коммутирующих ключ. To ensure maximum sensitivity of the devices when changing operating conditions, an integrator is introduced into the device, the input and output of which are connected respectively to the output and to the additional input of the signal processing unit. As an additional input of the signal processing unit, the output of the first key in the synchronous filter or in the synchronous drive can be used if the integrator inverts the signal; in any case, a sufficiently high-resistance isolation resistor should be installed at the output of the integrator's operational amplifier, and the integrator's time constant should be sufficiently large (tens of seconds), which can be obtained by changing the duty cycle of the integrator's input signal using a key; the integrator time constant is increased relative to the product of the values of the capacitor and integrator resistor in proportion to the duty cycle of the pulses switching the key.
Надежность индикации обеспечивает управляющий генератор тонального сигнала (с одновременной выработкой светового сигнала), содержащий ррезисторы, три транзистора, конденсатор и один или несколько низкочастотных генераторов импульсов, выходы которых через соответствующие резисторы соединены с базой первого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной и с эмиттером второго транзистора, база которого соединена с коллектором первого транзистора и через первый резистор с эмиттером третьего транзистора, коллектор которого соединен с шиной питания, база с входом управляемого генератора тонального сигнала, выход которого соединен с первой обкладкой конденсатора, вторая обладка которого через последовательно соединенные светодиод и второй резистор соединена с шиной питания и через третий резистор с коллектором второго транзистора. Reliability of indication is provided by the control tone generator (with the simultaneous generation of a light signal) containing resistors, three transistors, a capacitor and one or more low-frequency pulse generators whose outputs are connected through the corresponding resistors to the base of the first transistor, the emitter of which is connected to a common bus and to the emitter the second transistor, the base of which is connected to the collector of the first transistor and through the first resistor to the emitter of the third transistor, the collector of which is connected ene with bus power, the base managed with the input tone signal generator, whose output is connected to the first electrode of the capacitor, the second of which obladka via series connected LED and a second resistor connected to the power bus and via a third resistor to the collector of the second transistor.
Учитывая, что на чувствительность устройств в значительной мере влияет помеха с выхода управляемого генератора тонального сигнала на выходы усилителя переменного тока, имеется возможность за счет усложнения повысить чувствительность устройства таким выполнением управляемого генератора тонального сигнала, что его параметры, например токи потребления по цепям питания, сохраняются постоянными вне зависимости от наличия или отсутствия электромагнитного излучени. При этом управляемый генератор тонального сигнала дополняется каскадами с указанной схемой, подключаемыми к входу управляемого генератора тонального сигнала через инвертор, а нагрузкой этих дополнительных каскадов явялется эквивалент (по полному сопротивлению) звукового излучателя. Такое построение устройства позволяет отказаться от индикатора подачи на устройства питания и осуществить регулировку устройства при помощи резистивного делителя напряжения, добиваясь максимальной чувствительности. Considering that the sensitivity of devices is largely affected by the interference from the output of the controlled tone generator to the outputs of the AC amplifier, it is possible, due to complexity, to increase the sensitivity of the device by such a performance of the controlled tone generator that its parameters, for example, current consumption through the power supply circuits, are saved constant regardless of the presence or absence of electromagnetic radiation. In this case, the controlled tone generator is supplemented by cascades with the specified circuit, connected to the input of the controlled tone generator through the inverter, and the load of these additional stages is the equivalent (in impedance) of the sound emitter. This construction of the device allows you to abandon the indicator of supply to the power device and to adjust the device using a resistive voltage divider, achieving maximum sensitivity.
На фиг. 1 приведена электрическая функциональная схема устройства по первому варианту; на фиг. 2 то же, по второму варианту; на фиг. 3 и 4 схема блока обработки сигнала; на фиг. 5 схема синхронного фильтра; на фиг. 6 схема синхронного накопителя; на фиг. 7 схема полосового фильтра; на фиг. 8 схема источника смещения; на фиг. 9 схема интегратора; на фиг. 10-12 схема управляемых генераторов тонального сигнала; на фиг. 13 схема усилителя переменного тока; на фиг. 14 схема дополнительного генератора импульсов, входящего в состав интегратора. In FIG. 1 shows the electrical functional diagram of the device according to the first embodiment; in FIG. 2 the same, according to the second option; in FIG. 3 and 4 diagram of a signal processing unit; in FIG. 5 synchronous filter circuit; in FIG. 6 diagram of a synchronous drive; in FIG. 7 bandpass filter circuit; in FIG. 8 diagram of the bias source; in FIG. 9 integrator circuit; in FIG. 10-12 diagram of controlled tone generators; in FIG. 13 circuit of an AC amplifier; in FIG. 14 diagram of an additional pulse generator, which is part of the integrator.
Индикатор электромагнитного излучения (см. фиг. 1) содержит управляемую резонансную структуру, т. е. антенну 1 с детекторной секцией, в которую входят детекторный диод 2, дополнительный детекторный диод 3 и коммутирующий элемент 4. Вход коммутирующего элемента 4 соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов 5, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым и с вторым импульсными выходами блока 6 синхронной фильтрации и демодуляции, выход которого соединен с входом управляемого генератора тонального сигнала 7, выход которого соединен со звуковым излучателем 8, вход блока 6 соединен с выходом усилителя переменного тока 9, который выполнен дифференциальным и первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго детекторов 2 и 3 управляемой резонансной структуры, а также интегратор 10 и источник смещения 11. The electromagnetic radiation indicator (see Fig. 1) contains a controlled resonant structure, i.e., an
Индикатор электромагнитного излучения по второму варианту (см. фиг. 2) содержит управляемую резонансную структуру, т.е. антенну 1 с детекторной секцией, в которую входят детекторный диод 2 и коммутирующий элемент 4. Вход коммутирующего элемента 4 соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов 5, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым и вторым импульсными входами блока 6 синхронной фильтрации и демодуляции, выход которого соединен с входом управляемого генератора тонального сигнала 7, выход которого соединен со звуковым излучателем 8, взод блока 6 соединен с выходом усилителя переменного тока 9, вход которого соединен с выходом детекторного диода 2 управляемой резонансной структуры. The electromagnetic radiation indicator according to the second embodiment (see Fig. 2) contains a controlled resonant structure, i.e. an
Блок 6 синхронной фильтрации и демодуляции (см. фиг. 3) содержит синхронный фильтр 12 и синхронный накопитель 13, первый и второй импульсные входы которого соединены соответственно с первыми и вторыми импульсными входами синхронного фильтра 12 и с вторым и третьим выходами генератора тактовых импульсов 5. Блок 6 (см. фиг. 4) может также содержать полосовой усилитель 14, включенный между выходом синхронного фильтра 12 и входом синхронного накопителя 13. Блок 6 может содержать резистивный делитель напряжения 15 (см. фиг. 3, 4), вход которого через первый резистор 16 (см. фиг. 3) или первый конденсатор 17 (см. фиг. 4) соединен с выходом усилителя переменного тока 9.
Синхронный фильтр 12 содержит (см. фиг. 5) первый и второй ключи 18 и 19, входы которых через второй резистор 20 соединены с выходом усилителя переменного тока 9, первый и второй импульсные входы синхронного фильтра 12 соединены с управляющими входами соответственно первого и второго ключей 18 и 19, выходы которых через соответственно второй и третий конденсаторы 21 и 22 соединены с общей шиной. The
Синхронный накопитель 13 (см. фиг. 6) содержит третий и четвертый ключи 23 и 24, выходы которых соединены с соответствующими входами первого операционного усилителя 25, выход которого соединен через четвертый конденсатор 26 с выходом четвертого ключа 24 и с инвертирующим входом первого операционного усилителя 25, неинвертирующий вход которого соединен с выходом третьего ключа 23 и через пятый конденсатор 27 с общей шиной, при этом управляющие входы третьего и четвертого ключей 23 и 24 соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора тактовых импульсов 5, а входы ключей соединены между собой и через третий резистор 28 подключены к входу. Synchronous drive 13 (see Fig. 6) contains the third and
Полосовой усилитель 14 содержит (см. фиг. 7) второй операционный усилитель 29, неинвертирующий вход которого яляется входом полосового усилителя 14, а выход его соединен с выходом операционного усилителя 29 и через параллельно соединенные четвертый резистор 30 и шестой конденсатор 31 с инвертирующим входом операционного усилителя 29 и через последовательно соединенные пятый резистор 32 и седьмой конденсатор 33 соединен с общей шиной. The
В индикатор электромагнитного излучения может быть введен источник 11 смещения (см. фиг. 1), выходы которого соединены с входами усилителя переменного тока 9. Источник смещения 11 содержит (см. фиг. 8) один или несколько последовательно соединенных диодов 34, параллельно которым включен конденсатор 35, резистор 36, подсоединенный между шиной питания и точкой соединения диодов 34 с конденсатором 35 (другая точка соединения указанных элементов соединена с общей шиной) образуют источник напряжения смещения, а резисторы 37 и 38, включенные между точкой соединения указанных элементов и выходом источника смещения 11, определяют ток смещения детекторов в прямом направлении. A bias source 11 (see Fig. 1) can be introduced into the indicator of electromagnetic radiation, the outputs of which are connected to the inputs of an
Индикатор электромагнитного излучения может содержать (см. фиг. 1) интегратор 10, вход которого соединен с выходом блока 6, выход с дополнительным входом блока 6; в качестве дополнительного входа блока 6 используются дополнительные входы синхронного фильтра 12 или синхронного накопителя 13 (см. фиг. 3-6). The indicator of electromagnetic radiation may contain (see Fig. 1) an
Интегратор 10 содержит (см. фиг. 9) третий операционный усилитель 39, между выходом и инвертирующим входом которого имеется восьмой конденсатор 40, выход третьего операционного усилителя 39 через шестой резистор 41 соединен с выходом интегратора 10. Вход интегратора 10 через последовательно соединенные седьмой резистор 42 и пятый ключ 43 соединен с инвертирующим входом третьего операционного усилителя 39, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной. Управляющий вход пятого ключа 43 соединен с дополнительным генератором импульсов 44. Следует отметить, что интегратор 10 может содержать в качестве входной цепи лишь седьмой резистор 42, что потребует увеличения постоянной времени этого интегратора в скважность раз выходных импульсов генератора 44. The
Управляемый генератор тонального сигнала 7 (см. фиг. 10) содержит один или несколько низкочастотных генераторов импульсов 45, выходы которых через соответствующие дополнительные резисторы 46 соединены с базой первого транзистора 47, эмиттер которого соединен с общей шиной и с эмиттером второго транзистора 48, база которого соединена с коллектором первого транзистора 47 и через восьмой резистор 49 с эмиттером третьего транзистора 50, коллектор которого соединен с шиной питания, база является входом управляемого генератора тонального сигнала 7. Коллектор второго транзистора 48 через последовательно соединенные девятый и десятый резисторы 51 и 52 и первый светодиод 53 соединен с шиной питания, одна обкладка девятого конденсатора 54 соединена с точкой соединения девятого и десятого резисторов 51 и 52, а другая обкладка является выходом. The controlled tone generator 7 (see Fig. 10) contains one or more low-
В качестве управляемого генератора тонального сигнала 7 может использоваться генератор (см. фиг. 11), в котором низкочастотные генераторы импульсов 45 выполнены управляемыми, их выходы через соответствующие дополнительные резисторы 46 соединены с базой четвертого транзистора 55, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор через одиннадцатый резистор 56 соединен с одной обкладкой десятого конденсатора 57, другая обкладка является выходом управляемого генератора тонального сигнала 7, а его вход соединен с управляющим входом каждого управляемого низкочастотного генератора. Точка соединения одиннадцатого резистора 56 и десятого конденсатора 57 через последовательно соединенные двенадцатый резистор 58 и второй светодиод 59 подключена к шине питания. As a controlled
В управляемый генератор тонального сигнала 7 могут быть также выведены (см. фиг. 12) инвертор 60 и первый, второй и третий дополнительные транзисторы 61, 62 и 63. При этом выходы низкочастотных генераторов импульсов 45 через тринадцатый и четырнадцатый резисторы 64 и 65 соединены с базой первого дополнительного транзистора 61, эмиттер которого соединен с общей шиной и с эмиттером второго дополнительного транзистора 62, база которого соединена с коллектором первого дополнительного транзистора 61 и через пятнадцатый резистор 66 с эмиттером третьего дополнительного транзистора 63, коллектор которого соединен с шиной питания, база с выходом инвертора 60, вход которого является входом управляемого генератора тонального сигнала 7. An
Шина питания через доследовательно соединенные третий светодиод 67, шестнадцатый и семнадцатый резисторы 68 и 69 соединена с коллектором второго дополнителного транзистора 62. Точка соединения шестнадцатого и семнадцатого резисторов или третьего светодиода соединена с эквивалентом звукового излучателя 71 через двенадцатый конденсатор 72. The power bus through the subsequently connected
Усилитель переменного тока 9 (дифференциальный) выполнен на транзисторах 73-79, резисторах 80-105 и конденсаторах 106-113 с соответствующими связями (см. фиг. 13). Суммирование дифференциальных входных сигналов осуществляется путем соединения эмиттеров транзисторов 73 и 76 (с возвожным исключением одного из резисторов 83 и 97) и использованием согласующего каскада на элементах 78, 102, 103, 111. При реализации усилителя переменного тока 9 для первого варианта устройства элементы 76-78, 94-103 и 109-111 могут отсутствовать. The AC amplifier 9 (differential) is made on transistors 73-79, resistors 80-105 and capacitors 106-113 with the corresponding connections (see Fig. 13). Summing the differential input signals is carried out by connecting the emitters of
Дополнительный генератор импульсов (см. фиг. 14) содержит операционный усилитель 114, выход которого через резистор 115 соединен со своим неинвертирующим входом, а через резистор 116 с инвертирующим входом. Последовательно соединенные резистор 117 и диод 118 соединяют вход операционного усилителя 114 с его инвертирующим входом, а его неинвертирующий вход через резистор 119 соединен с общей шиной, с которой через конденсатор 120 соединен и инвертирующий вход. Скважность импульсов на выходе операционного усилителя 114 при ее большом значении определяется отношением величин резисторов 116 и 117. An additional pulse generator (see Fig. 14) contains an
Индикатор электромагнитного излучения работает следующим образом. The electromagnetic radiation indicator works as follows.
На выходах генератора тактовых импульсов 5 формируются импульсы, форма которых близка к прямоугольной, при этом импульсы на его втором и третьем выходах взаимно инверсны, а на первый выход поступает сигнал с второго или третьего выхода (определяется необходимым согласованием знака сигнала на выходе блока синхронной фильтрации и демодуляции 6 с появлением входного электромагнитного излучения) через токоограничительный резистор. At the outputs of the
При отсутствии электромагнитного излучения на входе устройства на выходе детекторного диода 2 имеется лишь сигнал шума и сигнал помехи, возникающий из-за паразитных наводок с выходов генератора тактовых импульсов 5. При этом начальное, близкое к нулевому, значение напряжения на выходе блока 6 устанавливается регулировкой нуля операционных усилителей, входящих в блок 6 элементов, либо использованием элементов, обеспечивающих выработку некоторого компенсационного сигнала из выходных сигналов генератора тактовых импульсов 5. При появлении электромагнитного излучателя на входе устройства на выходах детектирующих диодов 2 и 3 появляется сигнал, который оказывается промодулированным по амплитуде импульсами генератора тактовых импульсов 5. Модуляция происходит за счет изменения положений пучности и узлов электромагнитного излучения относительно детекторных диодов 2 и 3 в результате переключений коммутирующего элемента 4 в соответствии с сигналом на первом выходе генератора 5. Указанные модулированные сигналы с выходов детекторных диодов 2 и 3 усиливаются усилителем переменного тока 9 и поступают на вход блока 6. В этом блоке производится необходимая синхронная обработка сигнала: синхронная фильтрация и синхронное накопление с одновременной модуляцией сигнала. In the absence of electromagnetic radiation at the input of the device at the output of the
Такая синхронная обработка сигнала позволяет в максимальной степени исключить влияние помех от генератора 5 на параметры устройства. Действительно, возникающие помехи оказываются скомпенсированными при начальной регулировке устройства, а их дальнейшее изменение, например, в результате изменения частоты импульсов на выходе генератора 5, не изменяет своего результирующего воздействия на сигнал на выходе блока 6. При изменении знака выходного сигнала на выходе блока 6 (в результате появления электромагнитного излучения на входе устройства) включается управляемый генератор тонального сигнала 7, который вырабатывает сигнал для работы звукового излучателя 8, сигнализирующего о наличии электромагнитного излучения на входе устройства. Выбор отличающихся по величине частот на выходах генераторов 5 и 7 исключает воздействие помех, возникающих при работе достаточно мощного звукового излучателя 8, на параметры устройства. Such synchronous signal processing allows to exclude to the maximum extent the influence of interference from the
Выбор расстояний между короткозамкнутой частью управляемой резонансной структуры и ее детекторными диодами осуществляется в однодетекторном варианте (см. фиг. 2) точно так же, как и в известных устройствах (эти расстояния кратны четверти длины волны индицируемого электромагнитного излучения), в двух- (и много-) детекторном варианте расстояния между детекторами выбираются аналогично. Следует отметить, что двухдетекторный вариант (см. фиг. 1) выполнения структкры позволяет значительно уменьшить помехи непосредственно в месте их возникновения, т. е. они выравниваются за счет использования двух источников сигналов двух детекторных диодов и вычитаются при помощи дифференциального усилителя переменного тока 9. При этом также необходимо отметить, что использование дифференциального усилителя переменного тока 9 целесообразно и при однодетекторном исполнении структуры; в этом случае второй вход усилителя переменного тока 9 целесообразно соединить с общей шиной короткозамкнутого отрезка, используя этот вход в качестве компенсационного для помех. The choice of distances between the short-circuited part of the controlled resonant structure and its detector diodes is carried out in a single-detector version (see Fig. 2) in the same way as in known devices (these distances are a multiple of a quarter of the wavelength of the displayed electromagnetic radiation), in two- (and many -) the detector variant, the distances between the detectors are chosen similarly. It should be noted that the two-detector version (see Fig. 1) of performing the structure can significantly reduce interference directly at the place of their occurrence, i.e., they are aligned through the use of two signal sources of two detector diodes and are subtracted using an AC
При построении блока синхронной фильтрации и демодуляции 6 между входом синхронного накопителя 13 и выходом синхронного фильтра 12 может быть включен полосовый усилитель 14, при этом функцией такого усилителя в данном случае является как усиление полезного, частично отфильтрованного фильтром 12 сигнала, так (и в основном) уменьшение влияния коммутационных помех, возникающих в фильтре 12, на работу устройства. Простейшее выполнение синхронного фильтра 12 в виде двух ключей 18 м 19 и собственно фильтров на втором резисторе 20 и третьем конденсаторах 21 и 22 позволяет осуществить раздельно фильтрацию сигналов с детекторных диодов. При этом на конденсаторах 21 и 22 накапливаются сигналы с выходов соответствующих детекторов или с детектора в различных его состояниях (нахождения в узле или пучности электромагнитного излучения). Передаточная характеристика такого фильтра носит гребенчатый вид и исключает воздействие асинхронных (относительно частоты генератора 5) помех на параметры устройства. When constructing the synchronous filtering and
Синхронный накопитель (см. фиг. 6) выполнен в виде дифференциального интегратора на первом операционном усилителе 25 с конденсаторами 26, 27 и резистором 28. Ключи 23, 24, работающие синхронно с входным сигналом переменного тока, осуществляют демодуляцию последнего, сигнал на выходе синхронного накопителя 13 имеет вид сигнала постоянного тока, изменяющегося под воздействием входного электромагнитного излучения. Постоянная времени синхронного накопителя выбирается, исходя из требуемого быстродействия устройства, но не менее 100-500 периодов импульсов на выходе генератора 5. The synchronous drive (see Fig. 6) is made in the form of a differential integrator on the first
Для повышения чувствительности устройства может быть использован источник смещения (см. фиг. 8) вольт-амперной характеристики детекторных диодов в прямом направлении, что позволяет исключить начальный участок (зону нечувствительности) в характеристике детекторов. Диоды 34 в источнике смещения 11 имеет одинаковую температурную зависимость характеристик с детекторными диодами структуры. Прямое начальное смещение диодов 34 осуществляется от источника питания через резистор 36, конденсатор 35 является конденсатором фильтра, а также уменьшает влияние полезных сигналов детекторов одного на другой. Резисторы 37, 38 определяют ток прямого смещения детекторных диодов. To increase the sensitivity of the device, a bias source (see Fig. 8) of the current-voltage characteristics of the detector diodes in the forward direction can be used, which eliminates the initial section (deadband) in the characteristics of the detectors. The
Повысить удобство устройства в эксплуатации позволяет введение в него интегратора 10. После включения устройства (и при отсутствии электромагнитного излучения) конденсаторы 21, 22 синхронного фильтра 12, конденсаторы 26 и 27 синхронного накопителя 13 и конденсатор 40 интегратора 10 (см. фиг. 5, 6, 9) разряжены и начинают заряжаться сигналом, соответствующим сигналу дрейфа устройства (например, из-за разбаланса детекторных диодов, усилителя 9, блока 6). При этом на выходе последнего появляется некоторое напряжение постоянного тока, которое интегрируется интегратором 10 и подается в качестве сигнала отрицательной обратной связи на вход блока 6. В качестве этого входа могут использоваться дополнительные входы синхронного фильтра 12 или синхронного накопителя 13 (см. фиг. 5, 6). Постоянная времени интегратора 10 выбирается достаточно большой (значительно большей времени появления на входе устройства электромагнитного излучения при ограниченной скорости его нарастания), что обеспечивает компенсацию медленных изменений сигнала в устройстве, вызванных, например, температурным дрейфом параметров элементов, входящих в устройство, но не компенсирует достаточно быстрого появления входного полезного сигнала. Improving the convenience of the device in operation allows the introduction of an
Для повышения постоянной времени интегратора 10 может использоваться интегратор на операционном усилителе (см. фиг. 9) с квантованием сигнала во времени при помощи ключа 43. При этом постоянная времени интегратора увеличивается в скважность раз импульсов на входе ключа 43, что позволяет использовать достаточно малогабаритную емкость (конденсатор 40). Приведенная на фиг. 14 схема генератора импульсов позволяет получить импульсы, скважность которых определяется (практически) соотношением величин резисторов 116 и 117, что позволяет получить стабильную величину постоянной времени интегратора (хотя это требование можно считать факультативным). To increase the time constant of the
Управляемый генератор тонального сигнала (см. фиг. 10) работает следующим образом. A controlled tone generator (see Fig. 10) operates as follows.
При нулевом или отрицательном напряжении на входе генератора 7 (на базе транзистора 50) транзисторы 48 и 50 закрыты (для повышения надежности запирания транзистора 48 может использоваться дополнительный резистор, включенный между его базой и общей шиной). При этом ток через первый светодиод 53 не протекает и не светится. При появлении на базе транзистора 50 положительного напряжения последний открывается, а напряженин на базе транзистора 48 оказывается промодулированным при помощи транзистора 47 выходными импульсами генераторов 45, что приводит к периодическому протеканию тока через транзистор 48. При этом начинает светиться первый cветодиод 53, и сигнал переменного тока с делителя, образованного резисторами 51, 52, через конденсатор 54 поступает на звуковой излучатель 8. В управляемом генераторе тонального сигнала 7 могут использоваться генераторы 45, выполненные, например, на логических элементах, имеющие управляющий вход (один из входов логического элемента). При этом при нулевом или отрицательном входном напряжении управляемого генератора тонального сигнала 7 на выходах генераторов 45 устанавливаются нулевые напряжения, поддерживающие второй транзистор 48 в закрытом состоянии. При появлении на входе генератора 7 положительного напряжения на выходах генераторов 45 появляются импульсы, которые приводят к периодическому отпиранию второго транзистора 48, что влечет свечение первого светодиода 53 и появление переменного напряжения на звуковом излучателе 8. Дальнейшему повышению чувствительности способствует выполнение управляемого генератора тонального сигнала 7 в виде двух одинаковых устройств (см. фиг. 12), одно из которых функционирует при положительном выходном напряжении на выходе блока 6, другое при отрицательном, при этом второе устройство нагружено не на звуковой излучатель 8, а на его эквивалент 71. At zero or negative voltage at the input of the generator 7 (based on transistor 50),
В этом случае при положительном выходном напряжении периодически открываются транзисторы 47, 48, светодиод 53 светится и имеется звуковой сигнал на выходе звукового излучателя 8; светодиод 67 не светится, так как транзисторы 62, 63 закрыты отрицательным напряжением, поступающим с выхода инвертора 60. При появлении отрицательного напряжения на выходе блока 6 закрываются транзисторы 50, 48, но открываются периодически транзисторы 61, 62, что приводит к свечению третьего светодиода 67 и появлению переменного напряжения на эквиваленте 71. Этим исключается воздействие паразитных сигналов, возникающих при включении генератора 7, на входные цепи устройства из-за постоянной по величине нагрузки, что позволяет повысить чувствительность устройства. Так как при появлении и исчезновении входного электромагнитного излучения светится один из светодиодов 53 или 67, то отпадает необходимость в какой-то дополнительной индикации включения питания устройства; эти же светодиоды можно использовать и в качестве чувствительного элемента при регулировке устройства (используется момент зажигания и погасания светодиодов). In this case, with a positive output voltage,
Усилитель переменного тока 9 (см. фиг. 13) может быть выполнен по схеме с глубокой отрицательной обратной связью, повышающей стабильность устройства. Какскады усилителя выполнены по аналогичным схемам. Объединение дифференциальных каскадов производится соединением эмиттеров транзисторов 73, 76 (при этом один из резисторов 83, 97 может быть исключен) и при помощи согласующего каскада на элементах 78, 102, 103 и 111. The AC amplifier 9 (see Fig. 13) can be performed according to the scheme with deep negative feedback, which increases the stability of the device. The cascades of the amplifier are made according to similar schemes. The differential cascades are combined by connecting the emitters of
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5024089/09 RU2060508C1 (en) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | Electromagnetic radiation indicator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5024089/09 RU2060508C1 (en) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | Electromagnetic radiation indicator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU5024089A RU5024089A (en) | 1995-03-10 |
RU2060508C1 true RU2060508C1 (en) | 1996-05-20 |
Family
ID=21595319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5024089/09 RU2060508C1 (en) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | Electromagnetic radiation indicator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2060508C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103353555B (en) * | 2013-07-10 | 2016-08-31 | 浙江先芯科技有限公司 | Portable low power-consumption electromagnet radiation detection instrument and detection method |
RU2621455C1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-06-06 | Петр Юрьевич Стародубцев | Detection method of unauthorized installed radio-electronic means on subscriber communication lines |
-
1992
- 1992-01-28 RU SU5024089/09 patent/RU2060508C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Газета "Авторевю", 1991, N 5/7. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103353555B (en) * | 2013-07-10 | 2016-08-31 | 浙江先芯科技有限公司 | Portable low power-consumption electromagnet radiation detection instrument and detection method |
RU2621455C1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-06-06 | Петр Юрьевич Стародубцев | Detection method of unauthorized installed radio-electronic means on subscriber communication lines |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4629914A (en) | Phase comparing circuit | |
US4117410A (en) | Phase locked loop signal demodulator and squelch circuit | |
RU2060508C1 (en) | Electromagnetic radiation indicator | |
US3054064A (en) | D.-c. output frequency discriminators using lag lead phase shift networks, sampling, and averaging circuits | |
US4307347A (en) | Envelope detector using balanced mixer | |
CA1085470A (en) | Angle-modulation detector, for example, a quadrature type phase detector | |
GB2029177A (en) | Stereophonic recetver noise eliminatng device | |
US4037171A (en) | High speed tone decoder utilizing a phase-locked loop | |
US2916618A (en) | Pulse detector responsive to both pulse amplitude and duty cycle | |
US4492931A (en) | Infra-red receiver front end | |
US4608539A (en) | FM detector with injection locked divider input circuit | |
US4642489A (en) | Sampled data amplitude linear phase detector | |
JP2002509684A (en) | Phase frequency detector with instantaneous phase difference output | |
US3389341A (en) | Simultaneous photodetector and electrical modulator | |
CA1039365A (en) | Signal transfer circuit | |
SU1575316A1 (en) | Fm-receiver | |
SU1107268A1 (en) | Phase discriminator | |
SU1424133A1 (en) | Device for detecting frequency-manipulated signals | |
SU668063A1 (en) | Selective frequency detector | |
SU1465938A1 (en) | Multivibrator | |
JPH06261013A (en) | Stereo and dual voice recognition circuit | |
SU1160546A2 (en) | Sawtooth current generator | |
SU1646069A1 (en) | Discrete signal detector in frequency telegraphy | |
SU615605A1 (en) | Logic frequency element | |
SU1197048A2 (en) | Adaptive frequency discriminator |