SE421962B - Sett for logaritmisk forsterkning av en amplitudmodulerad signal av bervagstyp samt anordning for genomforande av settet - Google Patents

Sett for logaritmisk forsterkning av en amplitudmodulerad signal av bervagstyp samt anordning for genomforande av settet

Info

Publication number
SE421962B
SE421962B SE7714071A SE7714071A SE421962B SE 421962 B SE421962 B SE 421962B SE 7714071 A SE7714071 A SE 7714071A SE 7714071 A SE7714071 A SE 7714071A SE 421962 B SE421962 B SE 421962B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
signal
amplifier
input
voltage
output
Prior art date
Application number
SE7714071A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7714071L (sv
Inventor
L F Schaefer
Original Assignee
Stanford Res Inst Int
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 Stanford Res Inst Int filed Critical Stanford Res Inst Int
Publication of SE7714071L publication Critical patent/SE7714071L/sv
Publication of SE421962B publication Critical patent/SE421962B/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52023Details of receivers
    • G01S7/52025Details of receivers for pulse systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C27/00Electric analogue stores, e.g. for storing instantaneous values
    • G11C27/02Sample-and-hold arrangements
    • G11C27/024Sample-and-hold arrangements using a capacitive memory element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

I 7714071+s åå”i.” 2 _ g Uppfinningen framgår tydligare genom den fortsatta beskriv- ningen med åtföljande figurer, där fig 1 är ett kopplingsschema, :delvis i blockschemaform, av en signalförstärkande, detekterande och upplagrande anordning i enlighet med uppfinningen. Fig 2 visar kurv- former, som tjänar till förklaring av verkningssättet för anordningen enligt fig l. Fig 3 är en graf, som visar hur spänningsförstärkningen i dB varierar med förstärkningsstyrningspotentialen vid en förstärka- re, som ingår i anordningen enligt fig 1. Fig 4 är en graf, som visar likspänningssignalnivådetektorns utgångssígnal i beroende av den ingående växelströmssignalen vid både det linjära och det loga- ritmiska verkningssättet för förstärkaren.
Fig 1 visar en förstärkningsanordning 10, där en ingående växelströmssignal tillföres via klämskruvarna 12 och lä; Förstärkaren är av differential- eller balanserad typ vad gäller ingången och uppvisar på utgången mottaktkopplingstyp. Som framgår av den fort- satta beskrivningen kan man även använda förstärkare med en enda ingång eller kombinationer med enkel och dubbel ingång, och det är underförstått att uppfinningen icke begränsas till anordningar med förstärkare med balanserad ingång och utgång enligt figuren.
Den visade anordningen kan användas vid en _l kanal till en mångkanalsanläggning, vari ingår ett flertal liknande signalbehandlingsanordningar, t.ex._en akustisk kamera. Vid sådant fall kan ingångssignalen består av en amplitudmodulerad signal inom ett frekvensintervall av ungefär 1410 MHz, och vilken signal varierar med den akustiska effekt som faller på vederbörande givarelementr I ett typiskt fall kommer ingångssignslcn från en förföratärkars, som rent fysiskt ligger intill givarelemcntct och sammanbinder dess utgång med ingångsklämskruvarna 12 och 14. Det betonas att anläggningens ganvändning och ovannämnda frekvensintervall blott ges som ett exempel, varför uppfinningen icke är begränsad till detta.
Den visade förstärkaren 10 har en första och en andra diffe- rentialförstärkare 20 resp. 22 av integrerad kretstyp, vilka kan vara av identisk konstruktion. Dessa integrerade förstärkarkretsar kan exempelvis vara Motorolas MC l550P. Data för dylika förstärkarkretsar .återfinnas i Motorolas publikation “Linear Integrated Cirouits Data Bock" (1. uppl., dec. 1971), varifrån ytterligare upplysningar kan hämtas. Här är det tillräckligt ett påpeka att differentialförstär- karna 20 och 22 var för sig har ett par ingângsklämskruvar N och 6, ett par utgångsklämskruvar 1 och 8, en ingång 5 för förstärkninga- . .I o 7714071-36”. styrning och ingångar för strömförsörjningen 2, 3 och 7. Vid båda förstärkarna är ingångarna 3 och 7 kopplade till jord, och ingångarna 2 är via lämpliga filterkretsar kopplade till en utgång med +l0V till en grindförsedd mottagarströmförsörjning 2D.
Förstärkningen hos förstärkarna 20 och 22 inställes genom den likspänningspotential som anbringas till ingångarna 5, och vid de 2 visade anordningarna fungerar de båda förstärkarna 20 och 22 respek- tive som förstärkare med variabel och fixerad förstärkning. Av detta skäl är ingången 5 för spänningsstyrning till förstärkaren 20 kopp- lad via en isolerande krets 26 till en huvudstyrkrets 27 för förstärk- ningen, varigenom en handinställd, variabel likspänningspotential kan anbringas till förstärkaren för att styra dess förstärkning. Vid det logaritmiska verkningssättet tillföres en andra komponent av variabel förstärkningsstyrningsspänning till styringången 5 via ledningen 50 från en signalnivâdetektor 32. Med den visade förstär- karen 20 av typ MC l350P varierar ingångsimpedansen för spännings- styrningen mycket kraftigt för olika förstärkare, och den isolerande kretsen 26 användes för att isolera spänningskällorna för förstärk- ningsstyrning från denna impedans. För förstärkaren 22 är ingången 5 för förstärkningsstyrning kopplad till jord via det motstånd ßü som ingår i en spänningsdelarkrets, för att anbringa en fast för- stärkningsstyrningsspänning till denna.
Ingångssignalen vid ingångarna 12 och lü är via kondensato- .rerna 16 och 18 kopplade till ingångarna B och 6 hos differential- förstärkaren 20, och den mottaktskopplade förstärkarens utgångs- signaler från utgångarna 1 och 8 utvecklas över avstämda kretsar, i vilka ingår spolar 36 och shuntkondensatorer 38. Spolarna 36 förbinder utgångarna l och 8 med det med grindar in- och urkopplinga- bara +l0V-spänningsaggregatet, och kondensatorerna 38 förbinder samma utgångar med jord. Kondensatorerna H0 kopplar utgângarna från för- stärkaren 20 till ingångarna H och 6 på förstärkaren 22, mellan vilka motståndet H1 är kopplat för att möjliggöra bredbandig funktion hos kopplingskretsen.
Såsom ovan angivits, fungerar förstärkaren 22 med konstant förstärkning, varvid dess ingång för förstärkningsstyrning är kopplad till motståndet }Ä, vilket ingår i en spänningsdelningskrets, som är inkopplad mellan jord och den med grindar in- och urkopplingsbara +10V-spänningsförsörjningcn. Den mottaktskopplade förstärkarens 22 utgång är kapacitivt kopplad till signalnivâdetektorn 32 via en av- .J J 77 1 4 0 7 1 - 3 =' _ e 4 ' stämd kopplingskrets, som liknar den ovan beskrivna för sammankoppling av förstärkarna 20 och 22. I korthet ingår i denna koppling avstämda spolar resp. kondensatorer H2 och hä, kopplingskondensatorer 46 samt ett med mittuttag försett motstånd 48. Spelarna H2 är kopplade till den in- och urkopplingsbara +10?-spänningsförsörjningen via ett BC-filter, och avstämningskondensatorerna NH har var sin ingång jordad. Mittuttaget på motståndet H8 är via en RC-filterkrets kopplad till en med grindar in- och urkopplingsbar likspänning om +Ä,6V, som kommer från den in- och urkopplingsbara spänningsförsörjningen 2h. Ändamålet med denna likspänning förklaras nedan. Vi kan här lägga märke till att spänningsförsörjningen Zfl in- och urkopplas genom anbringande av en styrsignal 83 för mottagargrindning vid dess styringång 25, varvid uppnås samtidig in- och urkoppling av båda de nämnda spänningarna om +l0V resp. +ü,6V., _ Signalnivådetektorn 32, till vilken den förstärkta mottakts- signalen från förstärkaren 10 ledes, utgöres av en helvågslikriktare, vari ingår likriktartransistorer 50 samt ett lågpassfilter, bestående av en RC-krets med motståndet 52 och kondensatorn SH, varigenom den likriktade signalen glättas. Transistorerna 50 är båda kopplade med konstant potential på kollektorn (s.k. jordad kollektor-konfigura- tion) och med emittrarna sammankopplade och jordade via ett belast- ningsmotstånd 56. Kollektorerna är direkt kopplade till spänningsför- sörjningens 2ü +l0V-utgång. När ingen íngångssignal levereras från förstärkaren 10 till detektorn 32, kommer likspänningspotentialen på transistorbasarna, vilken kommer från spänningsaggregatet via motstånden H7 och 48, att göra transistorerna 50 förspända i framåt- riktningen, varigenom den spänning som utvecklas över belastnings- motståndet 56 kommer att vara approximativt lika med baspotentialen, som kan bli omkring +3,8V. Når en motkopplad signal levereras till detektorn från förstärkaren.l0, kommer transistorerna 50 att om- växlande leda, och transistorlikriktarens utgångssignal kommer då att bestå av dels en komponent av likspänningspotential, dels en helvågslikritad signalkomponent. Den likriktade signalkomponenten filtreras av lågpassfiltret, bestående av motståndet 52 och kondensa- torn SN, och den sammansatta, likriktade växel- och likspännings- signalen kopplas till sígnalupplagringsanordningen 60 via mottagar- grindanordningen 62, när grinden är öppen, Beroende på värdena för använda komponenter kan signalnivådetektorn 32ge en utgångssignal, som beror på toppvärdet, medelvärdet, kvadratiska medelvärdet (rms) eller någon annan parameter för den tilledda signalen. _ ._ 7714071-3 5: Signalupplagringsanordningen kan helt enkelt bestå av en kon- densator, vilken uppladdas till signaltoppsvärdet från signalnivå- detektorn 32, när grindanordning 62 är öppen. Grindanordningen 62 består av en såsom seriegrind fungerande transistor 6ü, genom vilken den detekterade signalen kopplas till kondensatorn 60, så snart grinden är öppen, jämte en shuntande transistor 66, genom vilken den detekterade signalen bortsnuntas till en i stort sett jordad poten- tial, när grinden är stängd. Shuntgrindstransistorn 66, som är kopp- lad enligt principen “jordad emitter", är vid basen kopplad till en grindstyrsignal, vilken ungefärligen antar värdena +5V och -2V.
Transistorn 66 blir mättad när det positiva styrspänningsvärdet an- bringas, så att detektorutgângen väsentligen jordas. När styrpulsen är negativ, så omkopplas transistorn 66 till icke-ledande tillstånd, och utgången från detektorn 32 uppträder vid basen på transistorn 6ü och gör densamma ledande. När emitter-bas-övergången till serie- transistorn 6ü är förspänd i framâtríktningen, uppkommer litet spänningsfall över den, och signalupplagringskondensatorn 60 upp- laddas till i huvudsak detektorns utgångsspänning. Om detektorns utgångsspänning faller under nivån på kondensatorn 60, så kommer serietransistorn 6ü att bli oledande på grund av att emitter-bas- -övergången blir backspänd, och signalupplagringskondensatorn bibe- håller den uppladdning som motsvarar toppvärdet. Det framgår då, att den analoga uppladdningen på kondensatorn 60 beror av den maximala signalingången på systemet vid ingångarna 12 och lä, när spännings- försörjningen 2ä är inkopplad, och signalgrinden samtidigt är öppen, så att den förstärkta och detekterade signalen kan passera från signalnivådetektorn 32 till upplagríngskondensatorn 60.
Den analoga signal som är upplagrad av kondensatorn 60, kopplas därefter till en användníngsanordning 70, som t.ex. kan vara ett katodstrålerör, via utläsningsgrinden 72, som kan stå under styrning av en kommutatorkrets, som ej visas, för inkoppling i följd av ett flertal sådana signalupplagringskondensatorer till katodstråleröret för anbringande av en sammansatt signal till detta. Sådana kommutator- styrmedel beskrives i ovannämnda patent 3 937 066 och upprepas därför icke här. Det räcker att konstatera att utläsningsgrinden 72 har en fälteffekttransistor (FET) TH, vilken omkopplas mellan ledande och icke ledande tillstånd genom en transistoromkopplare 76. Utgångs- signalen från signalupplagringsenheten 60 anbringas vid fälteffekt- transistorns emitter, och användningskretsen 70 är kopplad till dess 7714n71éàW” :M 62 kollektor. Styrelektroden till fälteffekttransistorn är direkt kopp- lad till omkopplingstransistorns 76 kollektor, och en operations- spänning om +l1V anbringas till transistorn 76 via ett belastnings- motstånd 78. _ Omkopplingstransistorn 76 befinner sig normalt i mättat till- s stånd på grund av att man anbringar en spänning_om +5V till dess bas, varigenom kollektorn till transistorn 16 och styrelektroden till fälteffekttransistorn 7ü kommer att befinna sig vid i huvudsak ejordpotential. Följaktligen kommer styre-emitter-övergången till fälteffekttransistorn att vara backspänd genom anbringningen av den positiva spänningisom ligger över upplagringskondensatorn 60. Under sådana förhållanden kommer kondensatorn 60 att bibehålla sin uppladd- ning, och ingen signal kopplas då till användningskretsen 70. Vid anbringande av en negativ utläsningspuls till omkopplingsanordningen 72 kommer transistorn 76 att bli oledande, och potentialen på dess kollektor samt därmed på fälteffekttransistorns 7ß styrelektrod stiger mot försörjningsspänningen +llV. Fälteffekttransistorns emitter-styre-övergång kommer därvid att erhålla framåtspänning, så att den blir ledande och den analogsignal som upplagrats på konden- satorn 60 kan passera till användningskretsen 70, Om signalupplagringskondensatorn 60 icke urladdas under ut- läsning, kan den urladdas efter utlåsningen genom användning av en urladdningstransistor 80, som är kopplad mellan fälteffekttransis- torns 73 utgång och jord. Fälteffekttransistorn 7ß och omkopplings- transistorn 80 göres samtidigt ledande genom anbringande av en nega- tiv urladdningspuls på basen till transistorn 76 i utläsningsgrinden 72 och en positiv urladdningspuls på basen till transistorn 80, så att kondensatorn 60 kopplas till i huvudsak jordpotential genom den för ögonblicket ledande fälteffekttransistorn 74 samt transistorn 80. När signalupplagringsanordningen blivit urladdad vid slutet av urladdningspulsen, är kretsen i ett tillstånd lämpligt för en ny operationscykel. 1 " - En kort beskrivning av verkningssättet för systemet enligt fig l följer nu, med hänvisning till kurvorna i fig 2. Vid tidpunkten TO befinner sig upplagringskondensatorn 60 i nrladdat skick, och _ spänningsförsörjningen 23 är bortkopplad. Spänningsförsörjningen slås till vid tidpunkten T1 genom grindpulsen 8ü, så att de båda spänningarna om lOV resp. ü,6V inkopplas till systemet. Medan sta- bilisering av elektroniken sker avges ingen utgångssignal från signal- i .J då iMvi-"viiibišši-z nivådetektorn 32 till upplagringsanordningen 60, eftersom den grind- spånning 88 om +5V som styr grinden 62 gör den shuntande transistorn 66 ledande, så att signalnívådetektorns utgång i stort sett jordas.
När elektroniken stabiliserats, blir signalgrindsstyrpulsen 88 nega- tiv mellan tidpunkterna T2 och TS, så att shunttransistorn 66 blir oledande, varefter utgångssignalen från signalnivådetektorn ledes till signalupplagringskondensatorn 60 via serietransistorn 6N.
Kondensatorn 60 uppladdas till det högsta, eller topp-värdet för den spänning som uppträder på kondensatorn 60 under detta tidsinter- vall och bibehåller uppladdningen efter det att styrsignalen 88 återvänder till +5V vid tidpunkten T3.
Efter det att mottagargrindpulsen avslutats, eller i stort sett samtidigt med detta, kommer spånningsförsörjningen 2H att av- stängas genom grindpulsen BH så att spänningsförsörjningen försvinner från förstärkaren och signalnivådetektorn jämte alla andra sådana förstärkare och signalnivådetektorer (som icke utritats, men som skulle ingå i en anordning sådan som den akustiska kamera som visas i patentet 3 937 066). Genom att denna spänningsförsörjning är bort- kopplad under en stor del av operationscykeln är det lättare att åstadkomma temperaturstabilisering, och värmeutvecklingen minskas. Även när spänningsförsörjningen är bortkopplad kommer uppladdningen på signalupplagringskondensatorn 60 att bibehållas vid toppvårdet, eftersom upplagringsanordningen är isolerad vid både ingången och utgången genom att både transistorn 6U och fälteffekttransistorn 74 år i oledande tillstånd.
Vid tidpunkten TS anbringas en negativ utläsningspuls 90 till utläsningsgrinden 72, så att transistorn 76 blir oledande och därmed fålteffekttransistorn 7U ledande. Potentialen på upplagrings- anordningen 60 kommer därvid att uppträda vid ingången till använd- ningsanoddningen 70 så länge utläsningspulsen är närvarande, nämligen från tidpunkten T5 och till tidpunkten T6. Därefter kommer vid tid- punkten T7 upplagringskondensatorn 60 att urladdas till jordpoten- tial genom samtidig anbringning av en negativ urladdningspuls 90A vid utläsningsanordningen 72, så att fälteffekttransistorn 7ü blir ledande, och en positiv urladdningspuls 92 till transíßtorn 80 så att utgången från fålteffekttransistorn shuntas till jordpotential genom den nu ledande transistorn 80. Vid tidpunkten T8 avslutas ur- laddningspulsen 92, och kretsen befinner sig åter vid lämpligt till- stånd för en ny operationscykel. 1 7714071-3 _. , _ _ V ¿ Förstärkningsstyrningskretsarna för förstärkaren 10 och an- ordníngarna för omkoppling mellan linjär och logaritmisk funktion för förstärkarna kommer nu att beskrivasl Som framgår av fig l användes en huvudstyrpotentiometer 28 för förstärkningsstyrning, över vilken .den in- och urkopplingsbara +l0V-spänningen är kopplad, för att manu- ellt inställa förstärkningen för signaler av nollstorlek till för- stärkaren 10 liksom förstärkningen för varje annan sådan förstärkare som kan finnas i systemet. I patentet 3 937 066 användes exempelvis huvudförstärkningsstyrningen för att samtidigt manuellt inställa förstärkningen för 192 likadana förstärkare i ett akustiskt kamera- system. Den styrsignal som erhålles från den rörliga kontakten till potentiometern 28 kopplas via ett lågpassfilter till förbindnings- punkten mellan motstânden 100 och 102, vilka två motstånd bildar en spänningsdelare, som är inkopplad mellan den in- och urkopplingsbara spänningsförsörjningen för förstärkarna 20 ooh 22 samt jord. Denna förbindningspunkt är i sin tur kopplad via den isolerande kretsen 26 till förstärkningskontrollingången 5 till förstärkaren 20 för att styra dess förstärkning. Varje förstärkare i systemet har sin egen förstärkningsstyrningspotentiometer 98, vilken även är inkopplad mellan spänningsförsörjningen för förstärkarna_20 och 22 samt jord- potentialen. Den rörliga kontakten till potentiometern 98 är lika- ledes kopplad via ett lågpassfilter till förbindelsepunkten mellani spänningsdelarmotstånden 100 och 102. Potentiometrarna 98 fungerar som individuella trimstyranordningar för att balansera förstärk- ningsfaktorerna för alla förstärkare som finns i det totala systemet. 0 En tredje variabel komponent i förstârkningsstyrningsspänningen kan anbringas till förbindelsepunkten mellan motstånden l00 och 102 via ledningen 30 från signalnivådetektorns 32 utgång på nedan beskrivet sätt. 'g ~ 7 Olika exemplar av de integrerade förstärkarna 20 har kraftigt varierande, låga impedanser på ingången till sina förstärkningsstyr- kretsar. Avsikten med den isolerande kretsen 26 är att minimera .effekten av dylika impedansvariationer på spänningskällan för för- stärkningastyrning, så att man kan minimera skillnaderna i förstär- karnas funktion. Den isolerande kretsen kan helt enkelt bestå av en .transistor 96, som är kopplad som emitterföljare, och till vilken förstärkningsstyrningsspänningen på förhindelsepunkten mellan mot- stånden 100 och 102 är inkopplad. Belastningsmotståndet 106 är kopplat till styringången 5.Då förstärkaren 20 via en diodkopplad transistor J =. 1 117714071-3 9 104. I den diodkopplade transistorn 104 är basen och den med denna sammankopplade kollektorn kopplade via ett motstånd 107 till den in- oeh urkopplingsbara spänningsförsörjningen för att ge framförspänning åt transistorn. Hed denna anordning kan den kraftigt varierande be- lastning som förstärkaren 20 uppvisar i sin styrkrets, tillräckligt väl isoleras från ingången på kretsen 26, så att effekten av in- gångsimpedansen blir försumbar.
När förstärkningsstyrningsingången 5 till förstärkaren 20 be- finner sig på något fixerat värde, inställt genom styrpotentiometrar- na 28 och 98, kommer förstärkaren 10 att fungera i huvudsak linjärt, så att utgångssignalen från förstärkaren är i stort sett direkt linjärt beroende av ingångssignalen på ingångarna 12 och lh. För logaritmisk funktion erhålles utgångssignalen från signalnivådetek- torn 32 via ledningen 30 såsom en variabel förstärkningsstyrnings- komponent till förstärkaren 20. En transistoromkopplare 108 tjänar, när den göres ledande genom anbringande av en positiv styrspänning vid sin bas, till att sammanbínda signalnivådetektorns 32 utgångs- signal med förstärkningsstyrkretsen.
Av fig 3 framgår enligt kurvan 110, som visar spänningsför- stärkningen i dB för förstärkaren 20 som funktion av förstärkninga- styrspänningen vid ingången 5, att ändringarna i spänningsförstärk- ningen, mätta i dB, är linjära över ett brett intervall för styr- spänningen. I fig H visas likspänningsutgångssignalen från signal- nivådetektorn som funktion av växelspänningsingângssignalen på för- stärkaren för både det linjära och det logaritmiaka funktionssättet.
När ingen återkoppling förekommer till förstärkningsstyrkretson, dvs när omkopplingstransistorn 108 är oledande, och vid någon fixerad nivå för förstärkningen, inställd genom de manuellt inställbara potentiometrarna 28 och 98, kommer utgångssignalen från signalnivå- detektorn 32 att variera i stort sett linjärt med ändringar i växel- spänningssignalen på förstärkarens ingång upp till en ingångsnivå betecknad X, vid vilken punkt funktionen börjar bli icke-linjär.
Med återkoppling för förstärkningsstyrning, dvs när omkopplings- transistorn 108 är ledande, framgår att likspänningsutgången från signalnivådetektorn 32 varierar logaritmiskt med ändringar i växel- spänningssignalen på ingången. Man kan vidare notera att vid det logaritmiska funktionssättet icke blott samme intervall täckes som vid det linjära funktionssättet, utan detta utsträcker sig bortom den ingângssignalnivá X, där distorsion uppträder vid det linjära f. 7714071-3 iii det . funktionssättet. I-'Ia-nser alltså att funktion är möjlig över ett bredare intervall av ingångssignaler, när anordningen_fungerar logaritmiskt än när den fungerar linjärt, _ d-När spänningsförsörjningen är inkopplad och grinden 62 är i sådant tillstånd att utgångssignalen från signalnivådetektorn 32 är kopplad till upplagringsanordningen, är det tydligt att utgångssigna- len från detektorn, när förstärkaren icke har någon växelspänningsin- gångssignal, beror helt och hållet på den likströmspotential som er- hålles från klämskruven med +ü,6V på spänningsförsörjningen. I enlig- het med ett utföringsexempel utväljes denna likspänningspotential så att signalnivådetektorn 32 erhåller en utgångskomponent på grund av nämnda likspänning, vilken i huvudsak är lika med förstärkningsstyr- ningsspänningen på ledningen 30 med de handmanövrerade förstärknings- styrningspotentiometrarna 28 och 98 inställda vid i huvudsak normala operationsnivâer för det linjära funktionssättet. Om exempelvis vid det linjära funktionssättet en förstärkningsstyrningspotentiel iom ii+3,5V anbringas på ledningen 30 för att ge önskad nivå för utgångs- signalen åt användningsanordningen under normala operationsförhållan- den, så skulle den in- och urkopplingsbara likspänningspotentialen få väljas så att den ger i huvudsak en utgångsspänning om 3,5V från signalnivådetektorn, när växelspänningsingångssignalen är noll.
Följaktligen gäller, när förstärkaren icke har någon ingångssignal, att emitter-kollektor-spänningen för omkopplingstransistorn 108 mellan linjär och logaritmisk funktion är i stort sett noll. Följakt- ligen kan transistorn 108 omkopplas mellan ledande (logaritmiskt) och oledande (linjärt) tillstånd utan att utgången från nívâdetektorn 32 ändras, då ingen växelspänningsingångssignal föreligger på för- stärkarens ingång. Därmed undvikes nödvändigheten att omjustera huvudförstärkningsstyrpotentiometern 28 varje gång som förstärkaren 10 omkopplas mellan logaritmiskt och linjärt funktionssätt. j Det här beskrivna utgör endast ett utföringsexempel av uppfin- ningen. Naturligtvís kan andra förstärkare än den här använda integre- rade kretsen användas. Likasâ kan man använda antingen konventionella logaritmiska eller linjära förstärkare utan omkoppling mellan de två r funktionssätten. Om ingen omkoppling kommer till användning, blir e tillförseln av likspänningen till detektorn 32 onödig och kan alltså elimineras. Dessutom kan en förstärkare, som fungerar antingen loga- ritmiskt eller linjärt användas utan påföljande signalomkopplings-, Iupplagrings- pch utläsningsanordningar och likaså utan att spännings- försörjningen är in- och urkopplingsbar. Ett digitalt minne, som - í í77%14o71V-3N 11 I t.ex. är byggt på halvledare, kan användas som signalupplagringsan- ordning 60 i stället för kondensatorn. Avsikten är att dessa och andra dylika förändringar, vilka faller inom uppfínníngstanken, skall täckas av här följande patentkrav.

Claims (11)

77'a4()71"3 7 12 P 31? GfK-krav
1. sas: för legaritmiekförstärkning av' en amplituameeuleraa signal av bärvågstyp,_k ä n n e t e c k n a t av att en amplitud- modulerad bärvägssignal . ledes som insignal till en med variabel förstärkning anordnad förstärkare, vars i dB uttryckta spännings- förstärkning har en karakteristika som varierar linjärt över ett spänningsintervall som pålägges på en i förstärkaren befintlig för- stärkningsstyringång, att den från förstärkaren kommande, förstärkta signalen enveloppdetekteras, varjämte den enveloppdetekterade signalen ledes till den nämnda förstärkningsstyringången för att variera förstärkarens förstärkning, varigenom den förstärkta utgångs- .signalen kommer att variera i huvudsak logaritmiskt med ändringar i e ingångssignalen.
2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t' av att den enveloppdetekterade signalen kopplas till förstärkningsstyringången i g förstärkaren via en strömbrytare, varigenom förstärkaren göres om- ställbar mellan linjär och logaritmisk förstärkning.
3. isätt enligt krav 2, k ä nan e t e.c k n a t av att en likspänd polarisationsspänning ledes till strömbrytaren via enveloppdetekteríngsmedlen för åstadkommande av väsentligen noll- spänningsfall över strömbrytaren, när ingångssignalen till förstär- _karen är noll vid strömbrytarens brutna inställning.
4. H. Anordning för logaritmisk förstärkning, finrqakmfiönnmæ av sättet enligt krav l, av en amplitudmodulerad ingångssignsl av bär- vågstyp, k ä n n e t e c k n a d av en kombination av följande enheter: en förstärkare med minst en utgång, en ingång (5) för förstärknings- styrning och minst en ingång (12, 14), anordnad att mottaga en ingångs signal, varvid förstärkarens spänningsförstärkning, mätt i dB, varierar i huvudsak linjärt över ett spänningsintervall för spän- ningar kopplade till den nämnda ingången för förstärkningsstyrning, en signalnivådetektor (32) med en ingång och en utgång, anordnad att leverera en variabel likspänning vid sin utgång, vilken spänning beror av nivån för den signal som anbringas på dess ingång, anordningar för anbringande av utgångssignalen från förstärkaren på ingången till signalnivådetektorn, och anordningar (108, 30 etc.) för koppling av utgångssignalen från .v _ 13 7714071-3 signalnivådetektorn till nämnda ingång (5) för förstärkningsstyrning av förstärkaren, för varierande av förstärkarens förstärkning, varvid förstärkarens utgångssignal varierar i huvudsak logaritmiskt med ändringar av dess ingångssignal.
5. Anordning enligt krav H, k ä n n e t e c k n a d av att de nämnda anordningarna för koppling av utgångssignalen från signal- nivådetektorn till ingången för förstärkningsstyrning innefattar omkopplingsanordningar (108) anordnade att in- och urkoppla nämnda anordningar för sammankoppling, för att möjliggöra omkoppling mellan linjär och logaritmisk funktion för förstärkaren.
6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att i nämnda omkopplingsanordning (108) ingår en transistor (108) anordnad att omkopplas mellan icke-ledande och ledande tillstånd.
7. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att däri ytterligare ingårš åtminstone en manuellt justerbar förstärkningsstyrningsanordning (28, 98), vilken anordning likaså är kopplad till nämnda ingång (S) för förstärkningsstyrning, och en likspänningsförsörjning kopplad via signalnivâdetektorn till nämnda omkopplingsanordning (108) för upprättande av i huvudsak nollspänningsfall över omkopplingsanordningen, med en nollingångs- signal till förstärkaren vid omkopplingsanordningens bryttillstånd och med den manuellt justerbara förstärkningsstyrningen inställd för nominell systemfunktion.
8. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nivån hos förstärkningsstyrningssignalen till föratärkarens ingång för spänningsstyrning är i huvudsak densamma både vid tillståndet för öppen omkopplare och sluten omkopplare, för det fall att en nollingångssignal är tillförd förstärkaren.
9. Anordning enligt krav H, k ä n n e t e c k n a d av att däri ingår: signalupplagríngsanordningar (60), och anordningar för ömsevis inkoppling och urkoppling av utgångssignalen från signalnivådetektorn till signalupplagringsanordningarna.
10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda anordning för ömsevis in- och urkopplíng av signalnivådetektorn utgângssignal till signalupplagringsmedlen innefattar en kombinerad krets med shuntning (66) och seriekoppling (6ü) för ömsevis shunt- J s 7714071-3 J * 111 k koppling av utgångssígnalen från signalnivådetektorn till jord och inkoppling av samma utgângseignal till signalupplagringsanordningar- na. W D
11. ll. Snordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att däri ytterligare ingår: en in- och urkopplingsbart anordnad spänníngsförsörjning (211) för matning av förstärkaren, och anordningar för bortkopplíng av nämnda spänníngsförsörjníng under W åtminstone en del av den tid då signalnivådetektorns utgångs- sígnal är bortkopplad från signalupplagríngsmedlen. ANFÜRDA PUBLIKATIONER:
SE7714071A 1974-07-22 1977-12-12 Sett for logaritmisk forsterkning av en amplitudmodulerad signal av bervagstyp samt anordning for genomforande av settet SE421962B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/491,158 US3959732A (en) 1974-07-22 1974-07-22 Signal processing system and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7714071L SE7714071L (sv) 1977-12-12
SE421962B true SE421962B (sv) 1982-02-08

Family

ID=23951029

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7502226A SE401437B (sv) 1974-07-22 1975-02-27 Signalbehandlingsanordning
SE7714071A SE421962B (sv) 1974-07-22 1977-12-12 Sett for logaritmisk forsterkning av en amplitudmodulerad signal av bervagstyp samt anordning for genomforande av settet

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7502226A SE401437B (sv) 1974-07-22 1975-02-27 Signalbehandlingsanordning

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3959732A (sv)
JP (1) JPS6133286B2 (sv)
CA (1) CA1036706A (sv)
DE (1) DE2501653C3 (sv)
FR (1) FR2280249A1 (sv)
GB (1) GB1466807A (sv)
SE (2) SE401437B (sv)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4233528A (en) * 1978-10-23 1980-11-11 Northern Telecom Limited Sample-and-hold circuit with current gain
JPS5733330A (en) * 1980-08-06 1982-02-23 Yokogawa Hokushin Electric Corp Ultrasonic measurement system
US4755953A (en) * 1985-12-31 1988-07-05 The Boeing Company Ultrasonic testing apparatus
US4799177A (en) * 1985-12-31 1989-01-17 The Boeing Company Ultrasonic instrumentation for examination of variable-thickness objects
US6527721B1 (en) * 2000-09-13 2003-03-04 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Portable ultrasound system with battery backup for efficient shutdown and restart
JP2005158936A (ja) * 2003-11-25 2005-06-16 Sharp Corp 調整インピーダンス素子、半導体装置及びトリミング方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1264511B (de) * 1960-02-10 1968-03-28 Bunker Ramo Anwendung einer Impulsspeicherschaltung bei einem Verfahren zur Driftkompensation bei einem Gleichspannungsverstaerker
US3108197A (en) * 1961-02-16 1963-10-22 William S Levin Feedback control logarithmic amplifier
US3454892A (en) * 1967-08-25 1969-07-08 Zenith Radio Corp Controlled signal amplifying system
US3659082A (en) * 1970-06-12 1972-04-25 Instrumentation Labor Inc Electrical circuitry for logarithmic conversion
US3701909A (en) * 1970-08-17 1972-10-31 Computer Test Corp Peak and hold system

Also Published As

Publication number Publication date
SE7502226L (sv) 1976-01-23
SE7714071L (sv) 1977-12-12
DE2501653A1 (de) 1976-02-05
GB1466807A (en) 1977-03-09
FR2280249A1 (fr) 1976-02-20
DE2501653C3 (de) 1982-04-08
SE401437B (sv) 1978-05-02
DE2501653B2 (de) 1981-08-20
CA1036706A (en) 1978-08-15
JPS5115465A (sv) 1976-02-06
FR2280249B1 (sv) 1981-01-23
US3959732A (en) 1976-05-25
JPS6133286B2 (sv) 1986-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2680160A (en) Bias circuit for transistor amplifiers
US2714136A (en) Stabilized direct-coupled amplifier
US3050673A (en) Voltage holding circuit
US2431973A (en) Line amplifier for high-frequency electric signals such as television signals
US3092779A (en) Circuits for converting electric signals logarithmically for detectors and the like
US4105967A (en) Automatic range selection circuit
US4187537A (en) Full-wave rectifier
SE421962B (sv) Sett for logaritmisk forsterkning av en amplitudmodulerad signal av bervagstyp samt anordning for genomforande av settet
US4473780A (en) Amplifier circuit and focus voltage supply circuit incorporating such an amplifier circuit
US2981895A (en) Series energized transistor amplifier
US2323966A (en) Amplifier
US4639134A (en) Process and circuit arrangement for amplifying an input current
US3582807A (en) Amplifier gain control circuit including diode bridge
US3754193A (en) Input bias and signal conditioning circuit for differential amplifiers
US3392345A (en) Sample and hold circuit
US4260956A (en) Temperature compensating bias circuit
US4065682A (en) Logarithmic converter
US3949317A (en) Fast recovery limiting and phase inverting amplifier
US4564814A (en) Full-wave rectifier using an operational amplifier
US3027518A (en) Automatic gain control system
US3962650A (en) Integrated circuit amplifier having controlled gain and stable quiescent output voltage level
US3026455A (en) Differential switching amplifier
US3996462A (en) Solid-state current transformer
US2927275A (en) Hearing aid transistor amplifiers
US20030201824A1 (en) Method and apparatus for exponential gain variations with a linearly varying input code

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7714071-3

Effective date: 19880125

Format of ref document f/p: F