SU1170361A1 - Среднеквадратичный детектор - Google Patents

Abstract

СРЕДНЕКВАДРАТИЧНЫЙ ДЕТЕКТОР , содержащий первый операционный усилитель, масштабирующий резистор, . включенный между входной шиной и его инвертирующим входом, диодный мост, диагональ переменного тока которого включена между выходом первого операционного усилител  и его инвертирующим входом, преобразователь модул  пульсирующего тока в ток со средним значением, пропорциональным среднеквадратичному значению , состо щий из четырех транзисторов одинакового типа проводимости , первого и второго усредн ющих конденсаторов, база первого транзистора подключена к его коллекто1ру , базе второго транзистора и положительному выводу диодного моста, база третьего транзистора к его коллектору и эмиттеру первого транзистора, база четвертого транзистора - к его коллектору,эмиттеру второго транзистора и первой обкладке первого усредн ющего конденсатора , змиттеры третьего и четвертого транзисторов соединены с отрицательным выводом диодного моста , и диод, катод которого соединен с коллектором второго транзистора и через второй усредн ющий конденсатор - с отрицательным выводом диодного моста, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона частот входного сигнала, втора  обкладка первого усредн ющего конденсатора подключена к отрицательному выводу диодного моста, кроме того, в детектор (Л дополнительно введен преобразовас тель тока в напр жение, вьшолненный в виде второго операционного усилител , выход которого через усредн ющий конденсатор подключен к его инвертирующему входу, который через резистор соединен с входным выводом преобразовател  тока в напр жение и с отводом первого резис00 торного делител , включенного между о положительной шиной питани  и выходом второго операционного усилител , неинвертирующий вход которого соединен с отводом второго резисторного делител , идентичного с первым и включенного между положительной шиной питани  и общей шиной, при этом входной вывод преобразовател  тока в напр жение подключен к аноду диода.

Description

Изобретение относитс  к электроизмерени м и может быть использовано , в приборах дл  измерени  эффекти ного значени  сигналов. Цель изобрете ни  - расширение диапазона частот входного сигнала путем преобразовани  пульсирующего тока в посто нное напр жение, при котором уменьшаетс  вли ние паразитной емкости нагрузки. На чертеже приведена электрическа  принципиальна  схема среднеквадратичного детектора. Среднеквадратичный детектор соде жит первый операционный усилитель 1 инвентирующий вход которого через масштабный резистор 2.. подключен к входной шине, диодный мост 3, диагональ переменного тока которого включена между выходом первого oneрационного усилител  1 и его входом преобразователь 4 модул  пульсирующего тока в пульсирующий ток со средним значением, пропорциональным среднеквадратичному значени входного сигнала, состо щий из четы рех транзисторов одинакового типа проводимости, база первого 5 из кот рых соединена с его коллектором, базой второго бис положительным выводом диодного моста 3, база трет го транзистора 7 соединена с его коллектором и эмиттером первого тра зистора 5, база четвертого транзистора 8 соединена с его .коллектором, змиттером второго транзистора 6 и через первый усредн ющий конденсато 9 с отрицательным выводом диодного моста 3, эмиттерами третьего 7 и че вертого 8 транзисторов и первой обкладкой второго усредн ющего конден сатора 10, втора  обкладка которого соединена с катодом диода 11. Среднеквадратичный детектор содержит также преобразователь 12 ток в напр жение, состо щий из операцио ного усилител  13, инвертирующий вход которого соединен через резистор 14 с анодом диода 11 и отводом первого резисторного делител  15, включенного между положительной шиной питани  и выходом операционного усилител  13, соединенным через кон денсатор 16 с инвертирующим входом этого же усилител . Неинвертирующий вход операционного усилител  13 сое динен с отводом второго резисторного делител  17, включенного между положительной шиной питани  и обей шиной. Среднеквадратичный детектор работает следующим образом. Первый операционный усилитель 1 вместе с масштабным резистором 2 и диодным мостом 3 преобразуют входной сигнал в однопол рньй пуль-сирующий ток, которьй протекает через входную цепь преобразовател  4 модул  пульсирующего тока в пульсирующий ток, среднее значение которого пропорционально среднеквадратичному значению входного сигнала. Преобразование производитс  за счет преобразовани  входного тока преобразовател , транзисторами 5 и. 7 в напр жение , пропорциональное удвоенному логарифму модул  упом нутого тока и„.«,е«.. I е 2 е где и напр жение между коллектором транзистора 5 и эмиттером транзистора 7i V.J- - тепловой потенциал . (25,7 мВ при 20С); выходнойток диодного моста 3; ток насьпцени  транзисторов 5-8; Ugx напр жение входного сигнала; . ( 2 - сопротивление масштабного резистора 2. Выходной ток преобразовател  4 равен коллекторному току транзийтора 6- U.--U, .T й где Ug - напр жение между коллекто-. ром и эмиттером транзистора 8, которое равно . ТГ . Ток 1 усредн етс  первым усредн ющим конденсатором 9 . Из соотношений (1), (2) и (3) МОЖНО получить среднее значение выходного тока преобразовател  4 3 Выходной ток преобразовател  4 протекает через диод 11, который от пирает при отрицательньк полуволнах напр жени  на выходе операционного усилитеп  1. Среднее значение тока X, вьщел еТс  конденсатором 10, который йодзар жаетс  при открытом диоде 11 и частично разр жаетс , когда диод 11 sainepT. Преобразователь 12 тока в напр жение преобразует среднее значение тока 1/, протекающего через диод 9 и paSHoe в прсто нное.напр жение при доста:точно больши с величинах емкостей ус |редн ющих конденсаторов Wb.x I. 1 С 1 где Ugbix выходное напр жение преобразовател  12 тока в напр жение и среднеквадратического детектог ра, сопротивление нижнего плеча делител  15 напр жени . Преобразование тока в напр жение производитс  за счет компенсации усилителем 13 разности В ыходных напр жений идентичных резисторных делителей 15 и 17, возникающей вследствие протекани  тока черкез диод 11. Конденсатор 16 сглаживает пульсации и вьщел ет среднее значение выходного напр жени . На величину посто нного выходного напр жени  паразитна  емкость нагрузки вли ет только во врем  переходных процессов, но частоту входного сигнала она не ограничивает. По этой причине предлагаемый среднеквадратичньй детектор позвол ет расширить диапазон частот входного сигнала .

Claims (1)

1. СРЕДНЕКВАДРАТИЧНЫЙ ДЕТЕКТОР, содержащий первый операционный¹ усилитель, масштабирующий резистор, . включенный между входной шиной и его Инвертирующим входом, диодный мост, диагональ переменного тока которого включена между выходом первого операционного усилителя и его инвертирующим входом, преобразователь модуля пульсирующего тока в ток со средним значением, пропорциональным среднеквадратичному значению, состоящий из четырех транзисторов одинакового типа проводимости, первого и второго усредняющих конденсаторов, база первого транзистора подключена к его коллектору, базе второго транзистора и положительному выводу диодного моста, база третьего транзистора к его коллектору и эмиттеру первого транзистора, база четвертого транзистора — к его коллектору,эмиттеру второго транзистора и первой обкладке первого усредняющего конденсатора, эмиттеры третьего и четвертого транзисторов соединены с отрицательным выводом диодного моста, и диод, катод которого соединен с коллектором второго транзистора и через второй усредняющий конденсатор - с отрицательным выводом диодного моста, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частот входного сигнала, вторая обкладка первого усредняющего конденсатора подключена к отрицательному выводу диодного моста, кроме того, в детектор дополнительно введен преобразователь тока в напряжение, выполненный в виде второго операционного усилителя, выход которого через усредняющий конденсатор подключен к его инвертирующему входу, который через резистор соединен с входным выводом преобразователя тока в напряжение и с отводом первого резисторного делителя, включенного между положительной шиной питания и выходом второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с отводом второго резисторного делителя, идентичного с первым и включенного между положительной шиной питания и общей шиной, при этом входной вывод преобразователя тока в напряжение подключен к аноду диода.

   >