SU592011A1

SU592011A1 - Peak detector

Info

Publication number: SU592011A1
Application number: SU762402458A
Authority: SU
Inventors: Наталья Всеволодовна Макаренко; Владимир Васильевич Макаренко; Владимир Иванович Дынник
Original assignee: Институт Автоматики
Priority date: 1976-09-06
Filing date: 1976-09-06
Publication date: 1978-02-05

Description

(54) ПИКОВЫЙ ДЕТЕКТОР(54) PEAK DETECTOR

. . . Изобретение относитс к импульсной технике, может использоватьс в импульсных устройствах различного назначени дл детектировани пиков слабого входного сигнала.. . . The invention relates to a pulse technique, can be used in a pulse device for various purposes to detect the peaks of a weak input signal.

Известен пиковый детектор, содержащий операционный усилитель, конденсатор , источник питани -, диод, под; ключейный к выходу операционного усилител , и делитель напр жени , подключенный к источнику питани l.A peak detector is known comprising an operational amplifier, a capacitor, a power source, a diode, beneath; key to the output of the operational amplifier, and a voltage divider connected to the power source l.

Однако «звестный детектор имеет невьзсокую чувствительность и небольшой частотный диапазон. However, the "well-known detector has inadequate sensitivity and a small frequency range.

Цель изобретени - повышение чувствительности и расширение частотного диапазона.The purpose of the invention is to increase the sensitivity and the expansion of the frequency range.

Дл зтого в пиковом детекторе, содержащем операционный усилитель, кон дёнсатор, источник питани , диод, под ключенный к выходу операционного усИлител , и делитель напр жени ,- подключенный к источнику питани , входной сигнал через конденсатор подаетс к неинвертирующему входу операционного усилител , выход делител напр жени подключен.к инвертирующему входу операционного усилител , а между диодом и неинвертирующим входом операционного усилител включены последовательно соединенные ключ,. выпо7:ненный в виде истокового повторител , и резистор. .For a peak detector containing an operational amplifier, a coupling, a power supply, a diode connected to the output of the operating amplifier, and a voltage divider connected to the power supply, the input signal is fed through a capacitor to the non-inverting input of the operational amplifier, the output of the voltage divider connected to the inverting input of the operational amplifier, and between the diode and the non-inverting input of the operational amplifier are connected in series the key ,. 7, as a source follower, and a resistor. .

На фиг. 1 изображена принципиальна электричерка схема предложенного детектора; на фиг. 2 - временные диаграммы входного, продифференцированного И выходного сигналов соответственно дл точек А, Б. и Г на фиг. 1; на.фиг. 3 - : характеристик управлени .операционного усилител .FIG. 1 shows the basic electric circuit of the proposed detector; in fig. 2 shows the time diagrams of the input, differentiated, and output signals, respectively, for points A, B. and G in FIG. one; on. 3 -: control characteristics of the operational amplifier.

Пиковый детектор содержит операционный усилитель If конденсатор 2, источник питани 3, диод 4, подк.лючен-. ный к выходу усилител , и делитель напр жени на резисторах5 и 6, подключанный к источнику питани 3. Входной сигнал через конденсатор 2 подаетс к неинвертирующему входу усилителе, выход делител напр жени (резистор 6 подкпючен к инвертирующему входу, а между диодом и неинвертирующим входом усилител включены последовательно соединенные ключи в виде истокового повторител 7 и резистор В.- Детектор содержит также нагрузочный резистор 9 истокового повторител и резистор 10/ включенный между источником питани 3 и затвором полевого транзистора исто:Коврго повторител .The peak detector contains an operational amplifier If a capacitor 2, a power source 3, a diode 4, sub-switch. connected to the power source 3. The input signal through the capacitor 2 is fed to the non-inverting input of the amplifier, the output of the voltage divider (resistor 6 is connected to the inverting input, and between the diode and the non-inverting input of the amplifier connected in series are the keys in the form of a source follower 7 and a resistor B. - The detector also contains a load resistor 9 of the source follower and a resistor 10 / connected between the power source 3 and the field transistor gate ora ISTO: Kovrgo follower.

Пиковый детектор работает следующим образом,Peak detector works as follows

.При отсутствии сигнала на входе детектора (точка А на фиг. 1) на выходе операционного усилител 1 (точка Г на фиг. 1) устанавливаетс отрицательный потенциал. Диод 4 закрыт, и. потенциал на затворе полевого транзистора истокового повторител 7, определ етс напр жением, поступакицим через резистор 10. Полевой транзистор истокового повторител находитс в режиме, близком к отсечке, и падение напр жени на резисторе 9 машо. Положительный потенциал с истока полевого транзистора прикладываетс на неинвертирующий вход операционного усилител (точка Б на фиг. 1). На инвертирующий вход усилител (точка В на фиг. 1) прикладываетс фиксированный потенциал через делитель напр жени на резисторах 5 и 6, превышающийпотенциал в точке Б, поэтому на выходе усилител , устанавливаете отрицательный потенциал.In the absence of a signal at the detector input (point A in Fig. 1), a negative potential is established at the output of operational amplifier 1 (point D in Fig. 1). Diode 4 is closed, and. the potential at the gate of the field-effect transistor of the source follower 7 is determined by the voltage applied through the resistor 10. The field-effect transistor of the source follower is in the mode close to the cut-off and the voltage drop across the machine resistor 9. A positive potential from the source of the field effect transistor is applied to the non-inverting input of the operational amplifier (point B in FIG. 1). A fixed potential is applied to the inverting input of the amplifier (point B in Fig. 1) through a voltage divider across resistors 5 and 6, which is greater than the potential at point B, so you should set a negative potential at the output of the amplifier.

При поступлении на вход детектора напр жени с вно выраженным максиму мом (фиг. 2а) оно дифференцируетс дифференцирующей цепочкой, состо щей из конденсатора 2 и входного сопротивлени усилител по неинвертйрующему входу.When a voltage detector arrives at the input with a pronounced maximum (Fig. 2a), it is differentiated by a differentiating chain consisting of a capacitor 2 and an input impedance of the amplifier according to a non-inverting input.

Когда продифференцированный сигнал достигает.первого, порога срабатывани When the differentiated signal reaches the first, the threshold

и (фиг, 26 и фиг. 3), схема переходит из адного устойчивого состо ни .в другоеj на выходе устанавливаетс положительный потенциал U (фиг, 2в и фиг. 3), В момент, когда выходное напр жение операционного усилител достигает потенциала отпирани диодар формируетс цепь положительной обратной св зи (ПОС) через диод и истоковый повторитель. В таком состо нии схема находитс до тех пор, пока продифференцированный сигнал не уменьшитс до уровн 2. второго порога срабатывани (фиг, 26). В результате возвращени в исходное состо ние на выходе схемы устанавливаетс отрицательный потенциал.and (FIG. 26 and FIG. 3), the circuit changes from an adherent steady state. In the other j, a positive potential U is established at the output (FIG. 2c and FIG. 3). At the moment when the output voltage of the operational amplifier reaches the unlock potential a positive feedback circuit (POS) is formed through the diode and the source follower. In this state, the circuit is until the differentiated signal is reduced to level 2. of the second threshold (FIG. 26). As a result of the reset, a negative potential is established at the output of the circuit.

Диод не только уменьшает коэффициент передачи Цепи ПОС, но и предотвращает попадание отрицательного напр жени на затвор полевого транзистора с каналом р-типа. Уменьша коэффициент передачи цепи ПОС за счет применени цепи ПОС, состо щей и,з диода и истокового повторител , с коэффициентом передачи -«0,01, удалось получить узкую петлю гистерезиса, что позвол ет повысить чувствительность пикового детектора.The diode not only reduces the transmission coefficient of the POS circuit, but also prevents the negative voltage from falling on the gate of a p-type field effect transistor. By reducing the transmission coefficient of the PIC circuit by applying the PIC circuit, consisting of and, from the diode and the source follower, with a transmission coefficient of -0.01, a narrow hysteresis loop was obtained, which makes it possible to increase the sensitivity of the peak detector.

Применение истокового повторител . цепи ПОС уменьшает также температурную зависимость порогов срабатывани , гак как работа полевого транзистора в режиме, близком к режиму отсечки,The application of the source follower. the PIC circuit also reduces the temperature dependence of the trigger thresholds, like the work of the field-effect transistor in the mode close to the cut-off mode,

соответствует нулевому температурному дрейфу рабочей точки. Благодар этому потенциал инвертирующего входа операционного усилител мало зависит от температуры.corresponds to zero temperature drift of the operating point. Due to this, the potential of the inverting input of the operational amplifier depends little on temperature.

Сравнительные испытани показали, что описанный пиковый детектор в 20 раз чувствительнее известного. Кроме тогоу данный детектор имеет более широкий частотный диапазон: при входном напр жении 400 мВ отношение максимальной частоты к минимальной частоте рабочего частотного диапазона увеличено с 1,5 до 6, а при 10 В - с б до 25, т.е. в четыре раза.Comparative tests have shown that the described peak detector is 20 times more sensitive than the known one. In addition, this detector has a wider frequency range: at an input voltage of 400 mV, the ratio of the maximum frequency to the minimum frequency of the working frequency range has been increased from 1.5 to 6, and at 10 V - from 6 to 25, i.e. four times.

Claims

1. U.S. Patent 3,700,920, CL.307-235fl 24.10.72.