Амплитудных детекторов

Выходное напряжение преобразователя делится на J/ 2 с помощью резисторов /?ф и Ru, в результате чего на вход УПТ поступает 0,707 ?/пиК и магнитоэлектрический индикатор градуируется в действующих значениях измеряемого напряжения. Градуировка всегда производится при синусоидальной форме напряжения, поэтому при измерении напряжения другой формы необходимо показание вольтметра а умножить на 1,41 (-получится пиковое значение измеряемого напряжения) и разделить на коэффициент амплитуды измеряемого напряжения К^х (получится действующее значение: Ux = a l,41//CaT). Усилитель постоянного тока с магнитоэлектрическим: индикатором является электронным вольтметром постоянного напряжения, поэтому амплитудные вольтметры часто делают универсальными ( 3-24). При положении «~» переключателя Я измеряется переменное напряжение, при «—» — постоянное. Шкала для постоянного напряжения градуируется отдельно.

напряженисм ка. Амплитудные вольтметры.

На 5.1,0 показана обобщенная структурная схема вольтметра с уравновешивающим преобразованием. На основе этой схемы строятся амплитудные вольтметры переменного и импульсного тока. Схема содержит цепь прямого и цепь обратного преобразования.

В соответствии с проведенной выше классификацией вольтметры переменного напряжения разделяют на пиковые (амплитудные), вольтметры среднеквадратических и средневыпрямленных значений. Здесь будем рассматривать электронные вольтметры. Принцип работы электронного вольтметра переменного напряжения состоит в преобразовании переменного напряжения в постоянное, прямо пропорциональное соответствующему значению переменного напряжения, и измерении постоянного напряжения электромеханическим измерительным прибором либо цифровым вольтметром.

Амплитудные вольтметры обладают наибольшим диапазоном частот (от десятков герц до 1 ... 2 ГГц) благодаря тому, что преобразование осуществляется непосредственно на входе прибора. Амплитудный детектор конструктивно размещается в выносном пробнике, благодаря чему удается уменьшить влияние паразитных параметров вольтметра, вывести резонансную частоту входной цепи за пределы диапазона частоты вольтметра.

Вольтметры среднеквадратических и средневыпрямленных значений требуют применения усилителя переменного напряжения, поскольку преобразователи переменного напряжения в постоянное обладают малой чувствительностью. Этой мерой решается вопрос о необходимой чувствительности, однако возникают трудности обеспечения широкого диапазона частот. Амплитудные вольтметры, чтобы выполнить требования в отношении диапазона частот, чувствительности и точности, строятся, как правило, по схеме уравновешивающего (компенсационного) преобразования как со статической характеристикой (автокомпенсационные вольтметры), так и с астатической (компенсационные вольтметры.) На 5.6 показана упрощенная структурная схема амплитудного

Соответствующие Afim значения напряженности поля А/Ут вычисляют по амплитуде тока в намагничивающей обмотке, измеряя амплитудным вольтметром АВ падение напряжения на г, предварительно усиленное усилителем Ус. Применяя амплитудные вольтметры, следует иметь в виду, что их показания зависят от формы импульсов, их длительности и частоты повторения, скважности, причем эти зависимости в разной степени

Для измерения высоких напряжений широкое распространение получили амплитудные вольтметры (пик-вольтметры). На 174 представлена принципиальная схема пик-вольтметра. Конденсатор С заряжается до амплитудного значения измеряемого переменного, пульсирующего или импульсного напряжения. Напряжение на конденсаторе может быть измерено электростатическим вольтметром или гальванометром, включенным через большое сопротивление.

Для измерений амплитуд импульсов большой скважности (порядка сотен или тысяч) могут быть использованы диодные амплитудные вольтметры, у которых постоянная времени цепи разряда конденсатора сильно увеличена. Увеличение постоянной времени необходимо для того, чтобы напряжение на выходе детектора изменялось незначительно в интервале времени между импульсами.

Вольтметры переменного тока. Амплитудные вольтметры. В настоящее время вольтметры, рис 3Q4_ Сравнение изУврявмого пере-переменного тока выполняются менного напряжения с постоянным на-как с непосредственным сравне- пряжением

При отношении со/а)0 <С 0,1 погрешность не превышает 1 %. Собственная резонансная частота лежит в пределах 3 ...5 ГГц благодаря размещению амплитудного детектора в специально выносном «пробнике» небольших размеров, который можно подносить непосредственно к точкам, где производятся измерения. При этом резко уменьшаются значения Lo и СПР, а следовательно, повышается щ. Поэтому амплитудные вольтметры обладают наиболее широким диапазоном частот.

На базе описанной схемы нашей промышленностью выпускаются амплитудные вольтметры переменного тока, работающие по блок-схеме, показанной на 45, а. Упрощенная схема такого электронного вольтметра показана на 49. Схема состоит из детектора, построенного по схеме 46, д, и вольтметра постоянного тока, работающего по вышеописанной схеме

Амплитудный детектор с ОУ. Выполнение- обычных амплитудных детекторов на диодах или биполярных транзисторах в ИМС не встречает трудностей. Однако в большинстве устройств, где используется детектор, к нему предъявляются определенные требования к линейности зависимости выходного напряжения детектора от амплитуды входного высокочастотного напряжения. Эта зависимость приближается к линейной лишь в том случае, когда амплитуда подводимого к детектору напряжения значительно превышает протяженность переходного нелинейного участка вольт-амперной характеристики диода или транзистора, работающего в схеме детектора. Учитывая, что этот участок вольт-амперной характеристики составляет десятые доли вольта, можно ожидать линейности детектора при напряжении сигнала порядка десятка вольт и более. Такого напряжения высокочастотного сигнала в транзисторных схемах практически не бывает,, что связано с низким напряжением

В связи с этим появились различные схемы амплитудных детекторов, обеспечивающие более широкий динамический диапазон. Хороших результатов позволяет добиться схема детектора с использованием ОУ ( 3.30).

При приеме сигнала с частотой !/2 наблюдается обратное явление. Амплитудномодулированные колебания переменного тока детектируются с помощью амплитудных детекторов АД (диаграммы 8' и 8") и поступают на схему сравнения СС. Полярность сигнала постоянного тока на выходе СС зависит от того, какое из сравниваемых напряжений больше. Так, при приеме первого сигнала положительное напряжение (диаграмма 8') по абсолютной величине больше отрицательного (диаграмма 8"). Поэтому на выходе схемы сравнения будет действовать положительное напряжение. Принятые двухполюсные сигналы постоянного тока через выходное устройство транслируются к получателю сообщений (диаграмма 9).

на строку 2, двух фазовращателей 3, 4 и двух сумматоров 5, 6. На выходе сумматора 5 выделяется только компонента U R(t)cos2nft, а на выходе сумматора 6 — только компонента U B(t)cos2nft. Дальнейшая обработка разделенных компонент осуществляется, так же как и в предыдущем случае (см. 9.14), с помощью амплитудных детекторов 7 и 9 и ФНЧ 8, 10. Низкочастотная компонента U a(t)

Демодулированный сигнал поступает на полосовые фильтры ФС1, ФС2, Фь ..., фг (см. з.1б). Эти фильтры настроены на прием импульсов с частотами fci, Fc2, f,,..., F, соответственно. С выходов амплитудных детекторов Д видеоимпульсы поступают на декодирующее устройство ДС синхронизирующего сигнала. Синхронизирующий сигнал Uc(t) ( 3.17,6) производит установку «О» триггеров Ггь..., Тгг.

ИМС АП широко применяются в схемах умножителей и делителей частоты, фазовых и амплитудных детекторов, балансных модуляторов, а также в системах автоматического регулирования в качестве перемножителей и схем возведения в степень. Совместное применение АП и ОУ обеспечивает выполнение различных функций: деление двух сигналов, извлечение квадратного корня из функции входного сигнала, выделение тригонометрических функций из входного сигнала и др. В качестве примера на 7.13,6 приведена схема ИМС АП типа К525ПС1, снабженная схемой смещения уровня, построенной на ИМС ОУ К140УД7, который реализует передаточную функцию 1/ВЫх = UxUy/10.

весных элементов. Его выходная мощность 100—150 мВт. Принципиальная схема приемного устройства, состоящего из входного полосового ^С-фильтра, дискриминатора и двух амплитудных детекторов, приведена на 9.36. В

При использовании триодов и пентодов возможно создание различных схем амплитудных детекторов. Если используется характеристика сеточного тока ie = f(uc), детектирование называют сеточным. При этом одна и та же лампа выполняет роль диодного детектора (в цепи сетки) и усилителя (в цепи анода). Модулированное напряжение может подаваться в цепь сетки по схемам с открытым и закрытым входами.

Применяются две основные схемы выпрямителей амплитудного значения (амплитудных детекторов): с открытым и закрытым входом ( 3.38). В схеме с открытым входом ( 3.38, а) при синусоидальном входном напряжении V'х в положительный полупериод

Частотно- и фазомодули'рованные колебания е — Е cos[coo^ + q>(/)] имеют постоянную амплитуду Е = const, поэтому они не могут быть продетектированы с помощью амплитудных детекторов, так как

3. Объясните, почему ЛКФ и энергетический спектр процессов на выходах квадратичного и линейного амплитудных детекторов, находящихся под действием узкополосного шума, близки по форме.

Так как выпрямленные напряжения {/„, или Un2, действующие на выходе соответственно первого и второго амплитудных детекторов, связаны с амплитудами Uai и Ua2 известными соотношениями [см. (9.43)1