SU1157643A1 - Детектор абсолютной величины сигнала - Google Patents

Abstract

ДЕТЕКТОР АБСОЛЮТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ СИГНАЛА, содержащий формирователь противофазных сигналов, вход которого  вл етс  входом детектора, операционный усилитель, выход которого  вл етс  выходом детектора, два источника тока, подключенные соответственно к неинвертирующему и инвертируинцему входам операционного усилител , и три диода, первый и второй из которых включены между выходами формировател  противофазных сигналов и неинвертирующим входом операционного усилител , а третий между выходом и инвертирующим входом операционного усилител , при этом к входам операционного усилител  подключены одноименные электроды диодов , отличающийс  тем, ЧТО, с целью повышени  точности, между точкой соединени  инвертирующего входа операционного усилител  с трё- с тьим диодом и общей шиной включен дополнительный диод, причем дополнитель (Л ный и третий диоды соединены одноименными электродами.

Description

1I

Изобретение относитс  к радиотехнике и предназначено дл  выделени  абсолютной величины видеосигнала в трактах с большим динамическим диапазоном .

Целью изобретени ,  вл етс  повышение точности детектировани  абсолютной величины сигнала.

На чертеже приведена структурна  электрическа  схема детектора абсолютной величины сигнала.

Детектор абсолютной величины сигнала содержит формирователь I противофазных сигналов, первый 2, второй 3- и третий 4 диоды, источники 5 и 6 тока, операционный усилитель 7 и дополнительный диод 8,

Вход формировател  1 противофазных сигналов  вл етс  входом детектора . Противофазные выходы формировател  I противофазных сигналов подключены к анодам первого и второго диодов 2 и 3. Катоды первого и второго диодов 2 и 3 через источник 5 тока соединены с общей шиной и непосредственно с неинвертирующим входом операционного усилител  7, Инвертирующий вход операционного усилител  7 через источник 6 тока соединен с общей шиной и непосредственно с катодами третьего диода 4 и дополнительного диода 8..Анод третьего диода 4 подключен к выходу операционного усилител  7,  вл ющемус  выходом детектора, а анод дополнительного диода 8 подключен к общей шине.

Детектор абсолютной величины сигнала работает следующим образом.

При входном сигнале, равном нулю , аноды первого и второго диодов 2 и 3 имеют нулевой потенциал. На катодах первого и второго диодов 2 и 3 и неинвертирующем входе операционного усилител  7 устанавливаетс  потенциал Ug (-0,6 ВЦ(-0,7 в) дл  кремниевых диодов. Потенциал инвертирующего входа операционного усилител  7 равен потенциалу его неинвертирующего входа вследствие большого коэффициента усилени  операционного усилител  7. Так как анод дополнительного диода 8 соединен с общей шиной и напр жение на нем равно падению напр жени  на каждом из диодов 2 и 3, то при идентичности всех диодов 2-4 и 8 из диодной сборки величина тока через дополнительный диод 8 будет равна величинам токов че76432

рЭ диоды 2 и 3, а при равенстве токов источников 5 и 6 тока - величине тока через третий диод 4. ПоэтоNry смещение нулевого уровн  U, на 5 выходе первого и второго диодов 2 и 3 оказываетс  скомпенсированным и на выходе детектора устанавливаетс  нулевой потенциал. При одинаковом сдвиге вольтамперных характеристик диодов из диодной сборки измен етс  величина напр жени  на обоих входах операционного усилител  7, но потенциал на выходе детектора остаетс  равным нулю. При наличии

5 входного сигнала произвольной пол рности пол рность напр жени  на одном из выходов формировател  1 противофазных сигналов будет положительной, а на другом отрицательной. При этом

0 происходит перераспределение тока источника 5 тока в параллельных ветв х с первым и вторым диодами 2 и 3. Ток в ветви с диодом, к аноду которого приложено отрицательное напр жение, уменьшаетс . Уменьшение тока в одной ветви сопровождаетс  таким же увеличением тока в другой ветви, которое приводит к увеличению падени  напр жени  на одном из диодов 2 или 3. В результате прирашение напр жени  на выходе этого диода оказываетс  меньше абсолютной величины входного сигнала на величину этого увеличени  падени  напр жени . Наибольшее приращение падени  напр жени  на диоде, определ ющее аддитивную погрешность детектировани , происходит после окончани  перераспределени  тока источника 5 тока между ветв ми с первым и вторым диодами 2 и 3, когда ток через диод увеличиваетс  от 1г/2 до 1г, где 1г величина тока источников 5 и 6 тока. При дальнейшем увеличении входного напр жени  падение напр жени  на открытом диоде от протекани  через него посто нного тока 1г будет неизменно и приращение напр жени  на выходе первого и второго диодов 2 и 3 относительно напр жени  в рабочей точке Ug будет меньше абсолютной величины входного сигнала на величину аддитивной погрешности.

Цепь, подключенна  к инвертирующему входу операционного усилител 

55 7, состо ша  из источника 6 тока, третьего диода 4 и дополнительного диода 8, нар ду с компенсацией смещени  нулевого уровн  на выходе де3

тектора в широком температурном диапазоне производит компенсацию аддитивной погрешности. При подаче входного сигнала нар ду с перераспределением тока источника 5 тока в ветв х с первым и вторым диодами 2 и 3 благодар  введению дополнительного диода 8 происходит и перераспределение тока источника 6 тока в ветв х с диодами 4 и 8, этом в обеих цеп х, св занных с противофазными входами операционного усилител  7, после окончани  перераспределени  токов токи через один из диодов 2 или 3 и третий диод 4 одинаково возрастают от 1г/2 до 1г.

Приращени  падени  напр жени  на этих диодах оказываютс  равными, а аддитивна  погрешность скомпенсированной .

Введение дополнительного диода 8 приводит к устранению аддитивной погрешности детектировани  абсолютной величины сигнала, составл ющей при Т 300К - 18 мВ дл  германиевых и

-32 мВ дл  кремниевых диодов с тем/

434

пературьь м дрейфом -64 мкВ/ С и -118 соответственно, снижает в два раза мультипликативную погрешность детектировани , вызванную вли нием закрытого диода, а при малых уровн х входного сигнала уменьшает абсолютную погрешность детектировани  и увеличивает почти вдвое коэффициент передачи детектора. Возможность увеличени  тока источников 5 и 6 тока в пределах экспоненциального участка вольтамперных характеристик диодов без ухудшени  точности детектировани  при малых входных сигналах

йюзвол ет кроме уменьшени  мультипликативной погрешности при больших уровн х сигнала значительно повысить быстродействие детектора вследствие ускорени  перезар да суммарных емкостей , подключенных к входам операционного усилител  7. Диапазон рабочих частот с заданной погрешностью детектировани  в предложенном устройстве ограничен лишь амплитудной

погрешностью примен емых операционных схем.

Claims (1)

1. ДЕТЕКТОР АБСОЛЮТНОЙ ВЕЛИЧИНЫ СИГНАЛА, содержащий формирователь противофазных сигналов, вхдд которого является входом детектора, операционный усилитель, выход которого является выходом детектора, два источника тока, подключенные соответ- ственно к неинвертирующему и инвертирующему входам операционного усилителя, и три диода, первый и второй из которых включены между выходами формирователя противофазных сигналов и неинвертирующим входом операционного усилителя, а третий между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя, при этом к входам операционного усилителя подключены одноименные электроды диодов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, между точкой соединения инвертирующего входа операционного усилителя с третьим диодом и общей шиной включен дополнительный диод, причем дополнительный и третий диоды соединены одноименными электродами.