RU2639942C1 - High-sensitive amplitude detector - Google Patents

High-sensitive amplitude detector Download PDF

Info

Publication number
RU2639942C1
RU2639942C1 RU2017112995A RU2017112995A RU2639942C1 RU 2639942 C1 RU2639942 C1 RU 2639942C1 RU 2017112995 A RU2017112995 A RU 2017112995A RU 2017112995 A RU2017112995 A RU 2017112995A RU 2639942 C1 RU2639942 C1 RU 2639942C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diode
output
amplitude detector
grid
resistor
Prior art date
Application number
RU2017112995A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Семенович Чудновский
Александр Леонидович Чудновский
Кирилл Эдуардович Тюпиков
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Системы прецизионного приборостроения" (АО "НПК "СПП")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Системы прецизионного приборостроения" (АО "НПК "СПП") filed Critical Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Системы прецизионного приборостроения" (АО "НПК "СПП")
Priority to RU2017112995A priority Critical patent/RU2639942C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2639942C1 publication Critical patent/RU2639942C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D1/00—Demodulation of amplitude-modulated oscillations
    • H03D1/08—Demodulation of amplitude-modulated oscillations by means of non-linear two-pole elements
    • H03D1/10—Demodulation of amplitude-modulated oscillations by means of non-linear two-pole elements of diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/153—Arrangements in which a pulse is delivered at the instant when a predetermined characteristic of an input signal is present or at a fixed time interval after this instant
    • H03K5/1532—Peak detectors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/1027—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference assessing signal quality or detecting noise/interference for the received signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: method is executed through the use of the high sensitivity of the amplitude detector containing RLC circuit, the first diode, grid leak, two parallel resistors, diode, the diode's second third, generator, lowpass filter, the first repeater, adder-inverter and the second repeater.
EFFECT: increase of sensitivity, linearity and expansion of the dynamic range of the amplitude detector.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для измерения уровней помех и импульсных электромагнитных сигналов.The invention relates to the field of radio engineering and can be used to measure noise levels and pulsed electromagnetic signals.

Известно устройство амплитудного детектора с полупроводниковым диодом (Проектирование радиоприемных устройств / Под. Ред. А.П. Сиверса: М., 1976), содержащее диод, гридлик (параллельно соединенные резистор и конденсатор). Недостатком такой схемы является невозможность детектирования малых амплитуд из-за наличия напряжения отсечки. В современных разработках используются кремниевые диоды с напряжением отсечки 0.5-0,8 В, поэтому линейный участок детектирования начинается при превышении напряжения отсечки.A device for an amplitude detector with a semiconductor diode is known (Designing of radio receivers / Ed. By A.P. Sievers: M., 1976), containing a diode, grid grid (resistor and capacitor connected in parallel). The disadvantage of this scheme is the inability to detect small amplitudes due to the presence of a cutoff voltage. In modern developments, silicon diodes with a cut-off voltage of 0.5-0.8 V are used, therefore, the linear detection section begins when the cut-off voltage is exceeded.

Наиболее близким техническим решением является амплитудный детектор (патент RU 2208900, H03D 1/10, опубл. 20.07.2003), состоящий из конденсатора, катушки индуктивности (дросселя), диода, фильтра нижних частот, резисторов, компенсирующего диода и источника опорного напряжения. Высокая чувствительность устройства обеспечивается термокомпенсированным источником опорного напряжения. Недостатком такого детектора является дополнительное постоянное выходное напряжение, уровень которого изменяется с температурой.The closest technical solution is an amplitude detector (patent RU 2208900, H03D 1/10, publ. July 20, 2003), consisting of a capacitor, an inductor (inductor), a diode, a low-pass filter, resistors, a compensating diode and a voltage reference source. The high sensitivity of the device is ensured by a thermally compensated reference voltage source. The disadvantage of this detector is an additional constant output voltage, the level of which varies with temperature.

Технический результат изобретения - повышение чувствительности, линейности и расширение динамического диапазона амплитудного детектора.The technical result of the invention is to increase the sensitivity, linearity and expansion of the dynamic range of the amplitude detector.

Технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем последовательно соединенные колебательный контур и первый диод в прямом направлении, вывод колебательного контура является входом амплитудного детектора, фильтр нижних частот, второй диод, два резистора, источник напряжения, дополнительно введен гридлик, третий диод, два повторителя, сумматор-инвертор, а в качестве источника напряжения выступает генератор тока, при этом выход первого диода соединен с вход/выходом гридлика, выход которого подсоединен к двум параллельно расположенным резисторам, где вход/выход первого резистора и выход второго резистора подсоединены ко второму и третьему диодам соответственно, включенным в прямом направлении, генератор тока подключен к общей точке соединения гридлика и резисторов, общая точка соединения первого диода и гридлика через последовательно соединенные фильтр нижних частот и первый повторитель подключена к неинвертирующему входу сумматора-инвертора, общая точка соединения второго резистора и третьего диода через второй повторитель подключена к инвертирующему входу сумматора-инвертора, выход которого является выходом амплитудного детектора.The technical result is achieved in that in a device containing a series-connected oscillatory circuit and the first diode in the forward direction, the output of the oscillatory circuit is an input of an amplitude detector, a low-pass filter, a second diode, two resistors, a voltage source, an additional grid, a third diode, two a repeater, an adder-inverter, and a current generator acts as a voltage source, while the output of the first diode is connected to the input / output of the grid, the output of which is connected to two in parallel located resistors, where the input / output of the first resistor and the output of the second resistor are connected to the second and third diodes, respectively, turned on in the forward direction, the current generator is connected to the common connection point of the grid and resistors, the common connection point of the first diode and grid is through a series-connected low-pass filter and the first repeater is connected to the non-inverting input of the adder-inverter, the common point of connection of the second resistor and the third diode is connected to the inverter through the second repeater Valid present inverter adder whose output is the output of the amplitude detector.

На чертеже представлена структурная схема устройства, где введены следующие обозначения:The drawing shows a structural diagram of a device where the following notation is introduced:

1 - колебательный контур,1 - oscillatory circuit,

2 - первый диод,2 - the first diode,

3 - гридлик,3 - grid,

4 - первый резистор,4 - the first resistor,

5 - второй диод,5 - second diode,

6 - генератор тока,6 - current generator,

7 - второй резистор,7 - second resistor,

8 - третий диод,8 - the third diode,

9 - фильтр нижних частот,9 - low pass filter,

10 - первый повторитель,10 - the first repeater,

11 - второй повторитель,11 - the second repeater,

12 - сумматор-инвертор.12 - adder-inverter.

Устройство имеет следующие функциональные связи.The device has the following functional relationships.

Выход колебательного контура 1 последовательно соединен с первым диодом 2, включенным в прямом направлении. Вывод колебательного контура 1 является входом амплитудного детектора. Выход первого диода 2 соединен с вход/выходом гридлика 3, выход которого подсоединен к двум параллельно расположенным резисторам 4 и 7. Вход/выход первого резистора 4 подсоединен ко второму диоду 5, включенному в прямом направлении, выход второго резистора 7 подсоединен к третьему диоду 8, включенному также в прямом направлении. Генератор тока 6 подключен к общей точке соединения гридлика 3 и резисторов 4 и 7. Общая точка соединения первого диода 2 и гридлика 3 через последовательно соединенные фильтр нижних частот 9 и первый повторитель 10 подключена к неинвертирующему входу сумматора-инвертора 12. Общая точка соединения второго резистора 7 и третьего диода 8 через второй повторитель 11 подключена к инвертирующему входу сумматора-инвертора 12, выход которого является выходом амплитудного детектора.The output of the oscillating circuit 1 is connected in series with the first diode 2, turned on in the forward direction. The output of the oscillatory circuit 1 is the input of the amplitude detector. The output of the first diode 2 is connected to the input / output of the grid 3, the output of which is connected to two parallel resistors 4 and 7. The input / output of the first resistor 4 is connected to the second diode 5, turned on in the forward direction, the output of the second resistor 7 is connected to the third diode 8 also included in the forward direction. The current generator 6 is connected to a common connection point of the grid 3 and resistors 4 and 7. The common connection point of the first diode 2 and grid 3 through a series-connected low-pass filter 9 and the first repeater 10 is connected to the non-inverting input of the adder-inverter 12. The common connection point of the second resistor 7 and the third diode 8 through the second repeater 11 is connected to the inverting input of the adder-inverter 12, the output of which is the output of the amplitude detector.

Резистор 7, диод 8, повторители 10 и 11, фильтр нижних частот 9 и сумматор-инвертор 12 представляют собой узел компенсирования, который служит для формирования нулевого потенциала на выходе амплитудного детектора в отсутствие сигнала. Для достижения технического результата в устройство введен стабилизированный опорный источник напряжения - генератор тока, с температурной стабилизацией, уменьшающей напряжение отсечки диода.Resistor 7, diode 8, repeaters 10 and 11, low-pass filter 9 and adder-inverter 12 are a compensation unit, which serves to form a zero potential at the output of the amplitude detector in the absence of a signal. To achieve a technical result, a stabilized reference voltage source is introduced into the device - a current generator, with temperature stabilization, which reduces the diode cutoff voltage.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Сигнал с выхода колебательного контура 1 поступает на вход амплитудного детектора через кремниевый диод 2, соединенный с гридликом 3. Компенсирующее напряжение отсечки задается последовательно соединенными резистором 4 и кремниевым диодом 5 с питанием от генератора тока 6. Компенсирующее напряжение смещения снимается с последовательной цепочки третьего диода 8 и второго резистора 7. Вольтамперные характеристики всех диодов должны быть идентичны, а напряжения в гридлике 3 и напряжение второго резистора 7 должны быть равными. Напряжения с гридлика 3 и резистора 7 подаются на входы повторителей 10 и 11. Первый повторитель 10 соединен с фильтром нижних частот 9. Выходное напряжение от первого повторителя 10 подается на неинвертирующий вход сумматора-инвертора 12, а выходное напряжение от второго повторителя 11 подается на инвертирующий вход сумматора-инвертора 12. Чувствительность такого амплитудного детектора при термостабилизации диодов 2, 5 и 8 и генератора тока 6 может составлять десятые доли мВ, а динамический диапазон доходить до 70 дБ.The signal from the output of the oscillating circuit 1 is fed to the input of the amplitude detector through a silicon diode 2 connected to the grid 3. The compensating cutoff voltage is set in series with the resistor 4 and the silicon diode 5 powered by the current generator 6. The compensating bias voltage is removed from the serial circuit of the third diode 8 and the second resistor 7. The current-voltage characteristics of all the diodes should be identical, and the voltages in the grid 3 and the voltage of the second resistor 7 should be equal. The voltages from the grid 3 and resistor 7 are applied to the inputs of repeaters 10 and 11. The first follower 10 is connected to the low-pass filter 9. The output voltage from the first follower 10 is supplied to the non-inverting input of the adder-inverter 12, and the output voltage from the second follower 11 is supplied to the inverting the input of the adder-inverter 12. The sensitivity of such an amplitude detector during thermal stabilization of diodes 2, 5, and 8 and current generator 6 can be tenths of a mV, and the dynamic range can reach 70 dB.

Claims (1)

Высокочувствительный амплитудный детектор, содержащий последовательно соединенные колебательный контур и первый диод в прямом направлении, вывод колебательного контура является входом амплитудного детектора, фильтр нижних частот, второй диод, два резистора, источник напряжения, отличающийся тем, что дополнительно введен гридлик, третий диод, два повторителя, сумматор-инвертор, а в качестве источника напряжения выступает генератор тока, при этом выход первого диода соединен с вход/выходом гридлика, выход которого подсоединен к двум параллельно расположенным резисторам, где вход/выход первого резистора и выход второго резистора подсоединены ко второму и третьему диодам соответственно, включенным в прямом направлении, генератор тока подключен к общей точке соединения гридлика и резисторов, общая точка соединения первого диода и гридлика через последовательно соединенные фильтр нижних частот и первый повторитель подключена к неинвертирующему входу сумматора-инвертора, общая точка соединения второго резистора и третьего диода через второй повторитель подключена к инвертирующему входу сумматора-инвертора, выход которого является выходом амплитудного детектора.High-sensitivity amplitude detector containing a series-connected oscillatory circuit and the first diode in the forward direction, the output of the oscillatory circuit is the input of the amplitude detector, a low-pass filter, a second diode, two resistors, a voltage source, characterized in that a grid is added, a third diode, two repeaters , adder-inverter, and a current generator acts as a voltage source, while the output of the first diode is connected to the input / output of the grid, the output of which is connected to two pa to the adjacent resistors, where the input / output of the first resistor and the output of the second resistor are connected to the second and third diodes, respectively, turned on in the forward direction, the current generator is connected to the common connection point of the grid and resistors, the common connection point of the first diode and grid is through a series-connected lower filter frequency and the first repeater is connected to the non-inverting input of the adder-inverter, the common connection point of the second resistor and the third diode is connected to and through the second repeater the inverting input of the adder-inverter, the output of which is the output of the amplitude detector.
RU2017112995A 2017-04-14 2017-04-14 High-sensitive amplitude detector RU2639942C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017112995A RU2639942C1 (en) 2017-04-14 2017-04-14 High-sensitive amplitude detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017112995A RU2639942C1 (en) 2017-04-14 2017-04-14 High-sensitive amplitude detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2639942C1 true RU2639942C1 (en) 2017-12-25

Family

ID=63857370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017112995A RU2639942C1 (en) 2017-04-14 2017-04-14 High-sensitive amplitude detector

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2639942C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94036631A (en) * 1994-09-22 1997-03-27 В.М. Трофимов Amplitude detector
RU15061U1 (en) * 2000-04-21 2000-09-10 Ульяновский государственный технический университет AMPLITUDE DETECTOR
RU2208900C1 (en) * 2001-11-19 2003-07-20 Войсковая часть 25714 Amplitude detector
US20070040606A1 (en) * 2005-08-19 2007-02-22 Applied Wireless Identifications, Inc. Amplitude modulator
RU2328068C1 (en) * 2007-02-05 2008-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Рязанское конструкторское бюро "Глобус" Amplitude demodulator
RU131539U1 (en) * 2013-01-10 2013-08-20 Открытое акционерное общество "Российский институт мощного радиостроения" AMPLITUDE DETECTOR

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94036631A (en) * 1994-09-22 1997-03-27 В.М. Трофимов Amplitude detector
RU15061U1 (en) * 2000-04-21 2000-09-10 Ульяновский государственный технический университет AMPLITUDE DETECTOR
RU2208900C1 (en) * 2001-11-19 2003-07-20 Войсковая часть 25714 Amplitude detector
US20070040606A1 (en) * 2005-08-19 2007-02-22 Applied Wireless Identifications, Inc. Amplitude modulator
RU2328068C1 (en) * 2007-02-05 2008-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Рязанское конструкторское бюро "Глобус" Amplitude demodulator
RU131539U1 (en) * 2013-01-10 2013-08-20 Открытое акционерное общество "Российский институт мощного радиостроения" AMPLITUDE DETECTOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101056003B1 (en) Extended Range RMS-DC Converters
CN102843111B (en) Automatic gain control circuit
EP2304448B1 (en) Passive mixer power detector method and apparatus
US20150268680A1 (en) Adaptive bias circuit
US9246450B2 (en) Apparatus and method for testing of successful operation of transimpedance amplifiers
CN102931925A (en) Low temperature coefficient logarithmic amplifier based on complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) technology
RU2639942C1 (en) High-sensitive amplitude detector
CN107764285B (en) Photoelectric detection assembly power supply rejection ratio test system based on phase-locked amplifier
US7436165B2 (en) Device for measuring very short current pulses
KR101675977B1 (en) Terahertz receiver and terahertz imaginig sensor apparatus for high data rate
Watson et al. Frequency downconversion and phase noise in MIT
EP3244539A1 (en) Amplitude detection with compensation
EP3296761B1 (en) Distance measuring device
US10444261B2 (en) Signal detector, electronic device, and method for controlling signal detector
JP2006033185A (en) Diode detection circuit
JP2018520597A5 (en)
RU2558282C1 (en) Frequency-selective photoconverter of optical radiation
Zhang et al. A Fast Tracking and Wide Swing CMOS Peak Detector for On-Chip Q-Factor Measurement
Aleksandrov et al. Effect of low-frequency noise on the threshold sensitivity of middle-IR photodetectors in a broad frequency range
UA137280U (en) OPTICAL GAS CONCENTRATION METER WITH FREQUENCY OUTPUT
RU131539U1 (en) AMPLITUDE DETECTOR
UA137281U (en) MICROELECTRONIC OPTICAL GAS CONCENTRATION METER WITH FREQUENCY OUTPUT
RU161896U1 (en) PULSE OPTICAL SIGNAL AMPLIFIER
UA136341U (en) OPTICAL-FREQUENCY GAS CONCENTRATION MEASURER
SU208024A1 (en) INDICATOR KETYLIKNIKI SETTINGS