SU864152A1 - Пиковый детектор - Google Patents

Description

1

i . Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  амплитуд1шх значений электрических сигналов сложной форка-.

Известно устройство дл  измерени  амплитудного значени  эЛектр)1ческого сигнала, содержащее последовательно соединенные дифференциальный усилитель , дйодно-емкостную запоминухх ую  чейку и повторитель напр жеии , в котором вход устройства через резистор соединен с неинвертир}по1цим входом дифференциального усилител , инвертирующий вход которого соединен с выходом повторител  напр жени ,.  вл пщимс  выходом устройства f ,

Недостатком данного устройства  вл етс  ограниченный частотный диапазон измер емых сигналов.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  пиковый детектор, содержащий основной дифференциальный усилитель, диодно-емкостную запоминающую  чейку, повторитель напр жени , дополнительные дифференциальный усилитель, диод и резистор, в котором вход пикового детектора соединен с неинвертирующим входом основного дифференциального

усилител , инвертирующий вход которого соединен с выходом повторител  напр жени ,  вл ющимс  выходом устройства , и с неинвертируюсцим входом дополнительного дифференциального усилител , инвертирующий вход которого соединен с выходом основного дифференциального усилител  и со входом диоДио-емкостнсЛ запоминающей  чейfO ки, выход KOTOp rfJ соединен со входом повторител  напр жени , а выход дополнительного дифференциального усилител  соелш ен с анодом дополнительного диода, катод которого соединен

«5 с кеиивертирупдим аходснл основного диффереициАЛьиого усилител 

Однако оно не позвол ет измер ть экстремукс  (локальные), последующие за экстремумами за весь рассматри20 ваекий период сигнала сложной (глобальным экстремумом).

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства .

25

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в пиковый детектор, содержащий дифференциальный усилитель, дйодно-емкостную запоминающую  чейику и повторитель напр жени , в кото-1 30 ipOM с входной клеммой соединен неинвертирующий вход дифференциашьного усилител , выход которого черед диодно-емкостную запоминак дую  чейку соединен с неинвертирующим входом повторител  напр жени , выход которого соединен с выходной клеммой пикового детектора, дополнительно введены диод, резистор, компаратор, ключ и формирователь, причем катод дополнительного диода соединен с одним из входов компаратора и выходом дифференциального усилител , анод дополнительного диода соединен с инвертирующим входом дифференциального усилител  и одним из выводов резистора, другой вывод которого соединен с инвертирующим входом,.выходом повторител  напр жени  и други входом компаратора, выход которого соединен со входом формировател , один ВЫХОД- которого соединен с упра л ющим входом ключа, включенного па раллельно конденсатору диодно-емкостной запоминающей  чейки, а другой рыход формировател  соединен со второй выходной клеммой пикового де тектора. На чертеже представлен i блок-схе ма пикового детект рра, выполненного согласно дан(5ому изобретению. Пиковый-детектор содержит дифференциальный усилитель 1 с инвертирующим и неинвертирующим входами, выход которого через диодно-емкостную запоминающую  чейку 2 соединен с неинвертирующим входом повтО 5ител напр жени  3, выход которого соединен с выходной клеммой 4 детектора и цепью обратной св зи с инвертирую щим входом дифференциального усилител  1, дополнительный диод 5, резистор 6, компаратор 7, ключ 8 и фо мирователь 9 сигналов управлени , причем катод дополнительного диода соединен с одним из входов компаратора 7 и выходом дифференциального усилител  1, а анод - с инвертируквд входом этого усилител  1 и одним вы водом резистора б, включенного в цепь обратной св зи, другой вывод резистора 6 соединен с инвертирующи входом повторител  3 напр жени , выход которого соединен с другим вх дом компаратора 7, выход которого соединен с входом формировател  9, один выход которого соединен с упра л ющим входом ключа 8, включенного параллельно конденсатору 10 запоминающей  чейки 2, а другой выход со второй выходной клеммой 11 детек тора, анод диода 12 соединен с выхо дом дифференциального усилител  1, а катод - с одной из обкладок конденсатора 10 и неинвертирующим вхо дом повторител  напр жени  3. Диодно-емкостна  запоминающа   чейка 2 необходима дл  запоминани амплитуды входного сигнала, поступ ег на неинвертирующий вход диффеенциального усилител  1. Повториель 3 напр жени  производит согласоание выхода пикового детектора с агрузкой и увеличивает величину соротивлени , на которое происходит азр д конденсатора 10, что приводит увеличению посто нной времени.раз да конденсатора 10. Диоды 5 и 12 предназначены дл  формировани  перепада напр жени  в момент пикового значени  входного сигнала. Резистор 6 необходим дл  того, чтобы при открытом диоде 5 инвертирующий вход повторител  напр жени  3 и его выход не были закорочены на выход дифференциального усилител  1. Компаратор 7 позвол ет производить сравнение выходных напр жений дифференциального усилител  1 и повторител  3 напр жени  и запуска формировател .9 сигналов управлени , который предназначен дл  управлени  ключом 8 и внешним измерительным устройством (на чертеже не показано), подключенным к выходным клеммам 4 и 11. Ключ 8 необходим дл  создани  разр дной цепи конденсатора при установке пикового детектора в исходное состо ние . Пиковый детектор обеспечивает обработку сигналов положительной пол рности . Пиковый детектор работает следующим образом. Входной сигнал Uj поступает на неинвертирующий вход дифференцигшьного усилител  1. На выходе дифференциального усилител  1 при нарастании положительной полуволны входного напр жени  U0y пб вл е.тс  выходное напр жение Uftbtxr которое на величину порога срабатывани  диода 12 больше входного напр жени  Ugj(. Диод 5 в это врем  закрыт. Зар д конденсатора 10 начинаетс  с момента открыти  диода 12 и напр жение на конденсаторе 10 полностью следит за входным напр жением Ugx Напр жение, до которого зар дилс  конденсатор 10, подаетс  на инвертируквдий вход повторител  3 напр жени . На выходе повторител  3 напр жение повтор ет входной сигнал Ug по амплитуде и по форме. Когда входной сигнал Uj достигает своего экстремального значени  и начинаетс  спад положительной полуволны диод 12 закрываетс . В этот момент напр жение на конденсаторе 10 и ла выходной клемме 4 равно амплитуде экстремального значени  входного сигнала Uftx . В это врем  усилитель 1. работает как компаратор, на один вход которого подае-тс  напр жение входного сигнала Uftn , а на другой вход - напр жение с выхода повторител  3 напр жени , равное амплитуде экстремального значени  входного сигнала UB,, . Усилитель 1 до бткрыти  диода 5 реализует релейную характеристику. Диод 5 открываемс  когда напр жение Ujdix на выходе усилител  1 становит с  меньше входного напр жени  на величину порога срабатывани  диода 5. Таким образом, на выходе усилите л  1 в момент перехода входного сиг нала Ug« через экстремальное значение возникает перепад напр жени , равный сумме порогов срабатывани  диодов 12 и 5. Этот перепад напр же ни  подаетс  на один из входов компаратора 7. На другой вход компарат ра 7 подаетс  напр жение, равное амплитуде экстремального значени  входного сигнала Ugy. В результате сравнени  этих напр жений при превы шении напр жени  амплитуды экстремал ного значени  входного сигнала Ug)( Нсщ напр жением U,, на выходе дифференциального усилител  1 на вы ходе компаратора 7 по вл етс  сигна точно определ ющий момент достижени входным сигналом ивх своего экстремального значени  Un rt Этот сигнал поступает на вход фо мировател  9 сигналов управлени , который формирует сигналы Цу. а длительностью Т и IT/j соответ ственно, следующие непосредственно один за другим. Управл ющий сигнал U p длительное тьюCl, поступает с одного выхода формировател  9 на выходную клемму 11, к которой подключено внешнее из мерительное устройство (на чертеже не показано) дл  его-запуска, на информационный вход которого поступает с клеммы 4 дл  обработки амплитуда экстремального значени  входного сигнала Ugy , снимаетс  с конденсатора 10. Сигнал U. длител ностью TQ поступает с другого выхода формировател  9 на управл ющий вход ключа 8. Ключ 8 замыкаетс , происходит разр д конденсатора 10 и через промежуток времени Г схема устанавливаетс  в исходное состо ние, т.е. пиковый детектор готов к фиксации следующего экстремального значени . В течение, следующего периода входного сигнала устройство работает aH iлогично . При использовании данного пикового детектора возможно получение фиксированного значени  амплитуды каждого локального экстремума сигнала в широком диапазоне частот. По этим параметрам (временам и амплитудам) возможно получение других параметров сигнала, например данных об огибающей сложного сигнала, интегральном значении всего сигнала, энергии сигнала и др. Формула изобретени  Пиковый детектор, содержащий дифференциальный усилитель, диодно-емкостную запоминающую  чейку и повторитель напр жени , в котором с входной клеммой, соединен неинвертирующий вход дифференциального усилител , выход которого через диодно-емкостную запоминающую  чейку соединен с неинвертирующим входом повторител  напр жени , выход которого соединен с выходной клеммой пикового детектора , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функционгшьных возможностей, в него дополнительно введены диод, резистор, компаратор , ключ и формирователь, причем катод дополнительного диода соединен с одним из входов компаратора и выходом дифференциального усилител , анод дополнительного диода соединен с инвертирующим входом дифференциального усилител  и одним из выводов резистора, другой вывод которого соединен с инвертирующим входом, выходом повторител  напр жени  и другим входом компаратора, выход которого соединен со входом формировател , один выход которого соединен с управл ющим входом ключа, включенного параллельно конденсатору диодноемкостной запоминающей  чейки, а другой выход формировател  соединен со второй выходной клеммой пикового етектора. Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1.Нетребенко К.А. Компенсационые схемы амплитудных вольтметров и казателей экстремума. М., Энерги , 967, с. 19, рис. 1-88.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 662875, кл. G 01 R 19/04, 1975 (проотип ) .