SU900430A1 - Пиковый детектор - Google Patents

Description

(54) ПИКОВЫЙ ДЕТЕКТОР

1

Изобретение отнсмжтс  к контрольно-иэ ерительной технике и плэжет быть использовано в автоматических системах контрол  (АСК) оборудовани  дл  прещоионного преобразовани  амплитуды сигналов в посто нное напр жение.

Известно устройство детектировани , которое содержит последовательно соединенные и охваченные отрицательной обратной св зью элемент сравнени , усилитель ошибки, a QIЛИтудный детектор, а также разр дное устройство , включенное параллельно конденсатору амплитудного детектора (1).

Недостатком устройства  вл етс  критичность к точности настройки (нап1жмер, коэффициента усилени  усилител ) элементст, что  вл етс  причиной ухудшени  точности детектировани .

Известно также устройство детектировани , которое содержит последовательно соединенные и охваченные .100% обратной св зью усилитеЬь сравнени , первый усилитель ошибки на транзисторе, накопитель, второй усилитель ошибки, амплитудный детектор и буферный

усилитель, а между входом второго усилител  ошибки и входом буферного усилител  включены компаратор и ключ 2.

Недостатком устройства  вл етс  увеличение погрешности детектировани , обусловленное тем, что сигнал управлени  амплитудным детектором представл ет собой посто нное напр жение болмиого уровн  (иа выходе второго ус иштел  ошибки), непрерывно действующее в npottecce детектаровани . Если в

10 качестве буферного усилител  использсюаи идеальный быстродействующий усилитель, то его выходшое напр жение может без запаздывани  отслеживать нарастание напр жени  на емкости амплитудного детектора, и в момент,

ts когда оно достигнет амплитуды входных импульсов , рост напр жени  должен прекратитьс . Однако действие сигнала управлени  продолжаетс , что приводит к перезар ду емкости , а значит и выходного напр жени  буфер20 ного усилител . Таким образом, величина перезар да составл ет ошибку детектировани .

Реальный буферный усилитель с конечным быстродействием обуславливает еще больший

перезар д емкости и увеличение ошибки, достигающей 0% дл  сигналов величиной, меньше 1В, Дл  уменьшени  ошибки можно прин ть специальные меры, например ввести коррекш1ю. Элементы коррекции подбираютс  опытными по переходной характеристике схемы , т.е. схема требует индивидуальной подгонки и становитс  несерийнопригодной.

Цель изобретени  - уменьшение погрешности детектировани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее усилитель сравнени  и последовательно соедине шые амплитудный детектор и буферный усилитель, выход которого соединен с первым входом усилител  сравнени , и ключ, выход которого соединен с выходом амплитудного, детектора, введены последовательно соединенные врем -импульсное устройство и расширитель, включенные между выхссдом усилител  сравнени  и управл ющим входом ключа, а вход амплитудного детектора подключён к выходу врем импульсного устройства.

На чертеже представлена структ)фна  элекрическа  схема пикового детектора.

В состав устройства вход т последовательно соединенные и охваченные 100% отрицателной обратной св зью усилитель 1 сравнени , врем -импульсное устройство 2, амплитудный Детектор 3 и буферный усилитель 4, а также расширитель 3 и ключ 6, включенные между выходом врем -импульсного устройства 2 и выходом амплитудного детектора 3.

Врем -импульсное устройство 2 реализует ФУНКШ1Ю т КДи, где Т| - длительность кванта; Ди (Uo - Ш змшштуда разности входных контролируемых импульссж и выходного напр жени  буферного усилител  4; К - коэффициент передачи, и может быть вьшолнено по любой известной схеме, например , в виде последовательно соединенных накопительного конденсатора, стабилизатора ток дискриминатора интервала, статического триггера . Особенностью схемы  вл етс  то, что врем  накоплени  информации об амплитуде импульсов на выходе усилител  1 сраанеш1  и врем  хранени  этой информации меньше длительности контролируемых имщльсов.

Расширитель 5 может быть вьшолнен по любой схеме, например, в виде ждущего мультивибратора.

Работа устройства в целом состоит из двух режимов: выход на режим сравнени  и режим динамического равновеси .

До подачи иа вход устройства сигналов на .его выходе поддерживаетс  напр жение, близкое к нулю, поэтому при выходе на режим сравнени  первый импульс на выходе усилител  1 сравнени  имеет максимальную

амплитуду, соответственно, на выходе врем импульсного устройства 2 сформирован квант т максимальной длительности, под действием которого сигнал расширител  5 размыкает ключ 6, а буферный усилитель 4 начинает отслеживать напр жение зар да емкости амплиттудного детектора 3. По мере увеличени  выходного напр жени  ,|y буферного усилител  4, амплитуда импульса на выходе усилн , тел  1 сравнени  уменьшаетс , соответственно сокращаетс  длительность кванта, а в момент (схема переходит в режим динамического равновеси . После этого емкость амплитудного детектора 3 начинает медпенный разр д, причем посто нна  времени разр да обычно значительно больше паузы между импульсами. В момент (J,y, Ug на выходе усилител  1 сравнени  по вл етс  импульс минимальной амплитуды, врем -импульсное устройство 2 формирует квант минимальной длительности, достаточный дл  подзар да емкости амплитудного детектора 3 до напр жени  1),, U и в дальнейшем процесс подзар да Повтор етс  аналогично описанному. Очевидно, что дл  устойчивости режима дииамического равновеси , коэффициент расширени  квантов, осуществл емый расширителем 5, должен быть выбран таким, чтобы в процессе детектировани  ключ 6 оставалс  разомкнутым.

После отключени  входного сигнала поступление квантов на расши|жтель 5 прекратитс  и через врем , немногим более паузы, между контрольными импульсами сигнал расширител  5 исчезнет, ключ 6 замкнетс  и разр дит емкость амплитудного детектора 3. Схема готова к следующему циклу детектировани .

Из работы предлагаемого устройства следует , что длительность кванта напр жени , управл ющего работой амплитудного детектора 4, уменьшаетс  в процессе выхода схемы на режим сравнени , а в последующем его величина сохран етс  посто нной, что обеспечивает минимальную ошибку детектировани  в рабочем диапазоне амплитуд детектируемых импульсов.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Пиковый детектор, содержащий усилитель сравнени  и последовательно соединенные амплитудный детектор и буферный усилитель, выход которого соединен с первым входом усилител  сравнени , и ключ, выход которого соединен с выходом амплитудного детектора , отличаюшийс  тем, что, с целью уменьшени  погрешности детектиро5 . 9 вани , в него введены последовательно соединенные врем -нмпульсное устройс о и расширитель , включенные между выходом усилнтел  сравнени  н управл ющим входом ключа, а выход aI mлитyднoгo детектора подключен к выходу врем -импульсного устройства . 0 Источники ннформацин, прин тые во В1п манне прн экспертизе 1.Маграчев 3. В. Аналоговые измеритель ные преобразователи одиночных сигналов. М., Энерги , 1974, с. 88, рис. 3-16.
2. 2.Патент Англии N 1281984, кл. Н 3 Т, 1973 (прототип).