АМПЛИТУДНЫЙ ДЕТЕКТОР

Полезная модель относится к радиотехнике, в частности к устройствам для детектирования сигналов, и может быть использована в приемопередающей и измерительной аппаратуре.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является амплитудный детектор по заявке РФ на изобретение №94036631, принятый за прототип.
Устройство-прототип содержит повторитель, разделительный конденсатор, ограничительный диод и фильтр низких частот (ФНЧ), при этом к ограничительному диоду подключен источник тока, создающий на нем постоянное прямое напряжение смещения относительно общего провода. Это напряжение смещения скомпенсировано равным по величине напряжением, созданным вторым источником тока на компенсирующем диоде относительно общего провода, при этом ФНЧ подключен к ограничительному и компенсирующему диоду, а также к дифференциальному усилителю.
К недостаткам прототипа относится то, что в устройстве не обеспечивается необходимый уровень линейности детекторной характеристики и не предусмотрена возможность регулировки крутизны детектирования.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение линейности детекторной характеристики и обеспечение возможности регулировки крутизны детектирования сигналов в коротковолновом (KB) диапазоне частот.
Для решения поставленной задачи в амплитудный детектор, содержащий повторитель, цепь смещения, ФНЧ, цепь компенсации смещения, разделительный конденсатор и первый диод введена цепь коррекции, включенная между выходом ФНЧ и входом цепи компенсации смещения. Цепь коррекции состоит из операционного усилителя, к выходу которого подключен первый вывод первого резистора, а также из последовательно соединенных второго резистора и одноименного диода, анод которого заземлен, а вторые выводы первого и второго резисторов соединены и подключены к входу цепи компенсации смещения. При этом первый вывод разделительного конденсатора подключен к выходу повторителя, а второй - к входу цепи смещения и к аноду первого диода, катод которого соединен со входом ФНЧ.
Структурная схема предлагаемого устройства изображена на фиг.1.
Амплитудный детектор (см. фиг.1) содержит повторитель 1, цепь 2 смещения, ФНЧ 3, цепь 4 компенсации смещения, разделительный конденсатор 5, первый диод 6 и цепь 7 коррекции. ФНЧ 3 состоит из соединенных параллельно конденсатора и резистора (на фиг.1 не показаны). Цепь 7 коррекции, включенная между выходом ФНЧ 3 и входом цепи 4 компенсации смещения, состоит из операционного усилителя 8, к выходу которого подключен первый вывод первого резистора 9, а также из последовательно соединенных второго резистора 10 и одноименного (второго) диода 11, анод которого заземлен, а вторые выводы первого 9 и второго 10 резисторов соединены и подключены к входу цепи 4 компенсации смещения. При этом первый вывод разделительного конденсатора 5 подключен к выходу повторителя 1, а второй - к входу цепи 2 смещения и к аноду первого диода 6, катод которого соединен со входом ФНЧ 3. Резисторы 9 и 10 образуют низкоомный резистивный делитель.
В предлагаемом устройстве, предназначенном для работы в KB диапазоне частот, в качестве операционных усилителей, использующихся в повторителе 1, цепи 4 компенсации смещения и цепи 7 коррекции, могут быть применены микросхемы фирмы Analog Device, в частности, AD8099.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Входной сигнал, пройдя через повторитель 1, который обеспечивает развязку по сопротивлению, и разделительный конденсатор 5, поступает на диод 6 и ФНЧ 3. В течение положительных полупериодов переменного напряжения, когда диод 6 открыт и через него протекает ток, конденсатор ФНЧ заряжается, а в течение отрицательных полупериодов медленно разряжается через резистор ФНЧ, в результате чего на резисторе формируется постоянное выпрямленное напряжение. Для обеспечения выхода на линейный участок детекторной характеристики на диод 6 подается постоянное прямое напряжение смещения от цепи 2 смещения. Операционный усилитель 8 обеспечивает развязку по сопротивлению высокоомного выхода ФНЧ и низкоомного резистивного делителя. С помощью регулировки сопротивления переменного резистора 10 осуществляется подстройка крутизны детекторной характеристики. С целью повышения линейности детекторной характеристики в цепь коррекции введен второй диод, полностью идентичный первому диоду, но включенный по отношению к нему в обратном направлении. После прохождения цепи 7 коррекции детектированный сигнал поступает на цепь 4 компенсации, с помощью которой производится вычитание из сигнала постоянной составляющей, внесенной цепью 2 смещения.
Предлагаемое устройство по сравнению с устройством-прототипом обладает следующими преимуществами:
- обеспечивает повышение линейности детектирования сигналов KB диапазона;
- предоставляет возможность управления крутизной детекторной характеристики.