Амплитудные детекторы

Назначение: определить среди случайных сигналов наибольший и наименьший (определение наибольшего и наименьшего значения случайного сигнала и хранения его до сигнала сброса).

10.1 Пиковый детектор

v На DА1, VD1, VD2 – активный однополупериодный выпрямитель с последовательной ООС по напряжению. Он может усиливать, может просто передавать. Конденсатор С – накопитель, который хранит до сигнала сброса детектированный пик; С заряжается через VD2. – сигнал сброса.

v На DА2 – повторитель с (строго). Действует глубокая последовательная ООС по напряжению. Большое входное сопротивление. Чем меньше утечка, тем качественнее аналоговая память детектора. Обратное сопротивление диода VD2 – слабое место схемы (обратный ток зависит от температуры окружающей среды), а, следовательно, диода VD2 должен быть минимален (строгое ограничение).

Принцип работы:

Пусть есть случайный входной сигнал U₁:

При нулевых начальных условиях: конденсатор C разряжен, на входе ноль.

Если входной сигнал постепенно нарастает (малейшее U₁>0): диод VD2 открыт, диод VD1 заперт. Конденсатор С заряжается ООС через , дифференциальное сопротивление поддерживается минимальным.

.

Ограничение: R1≠0, так как при R1=0 будет перегружен выход DA2.

Когда напряжение начинает спадать (меняется полярность входного сигнала). Диод VD1 открыт, диод VD2 заперт. ООС действует через VD1. На конденсаторе хранится накопленное напряжение.

Погрешность обуславливается утечками:

- через обратное сопротивление диода;

- через транзистор.

Если поменять направление диодов – будет накопление и хранение отрицательных полуволн напряжения (– на рис.).

Порядок проектирования

Исходные данные: .

1. Выбор ОУ:

Рассмотрим ограничения:

2. Определение сопротивления R1:

.

Мощность:

.

3. Выбор диодов VD1, VD2:

4. Определение емкости C:

Чем больше ёмкость, тем большим током её нужно заряжать, а, следовательно, должны быть строгие ограничения к операционному усилителю DА2. Это неудобно.

,

где

5. Выбор транзисторов VТ1, VТ2:

6. Определение сопротивления R2:

.

Мощность рассеивается минимальная.

7. Определение сопротивления R3:

,

где - сопротивление утечки транзистора VТ1,

- дифференциальное сопротивление канала транзистора VТ1.

Мощность: .

8. Определение сопротивления R4:

,

Мощность: .

Дата добавления: 2014-01-07