Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Измерители амплитуды (пиковые детекторы).

Читайте также:
  1. Бесконтактные измерители температуры
  2. Зависимость амплитуды от угловой
  3. Задание 2. Измерение коэффициента взаимной индуктивности L2,1 при различных значениях амплитуды переменного напряжения.
  4. ИЗМЕРИТЕЛИ ПРОЦЕССА ПЕРЕВОЗКИ
  5. Оценка амплитуды движений
  6. Стрелки указывают направления изменений от контрольных значений потенциалов действия и амплитуды силы сокращения

Пиковые детекторы предназначены для измерения максимального за некоторый отрезок времени значения сигнала. Работу пикового детектора можно пояснить на примере простой схемы, состоящей из идеального диода и конденсатора.

Простейший пиковый детектор:

о — схема, б — эпюра выходного напряжения

 

Пиковые детекторы могут работать в двух различных режимах — слежения и хранения. В режиме слежения входной сигнал больше напряжения на конденсаторе, диод открыт и выходное напряжение детектора соответствует входному до тех пор, пока входное напряжение не начнет снижаться. В этот момент устройство переходит в режим хранения б), в котором будет оставаться до тех пор, пока входное напряжение вновь не превысит ранее достигнутого уровня. Для возврата схемы к первоначальному состоянию используется ключ S.

Схема наа) имеет много недостатков. Во-первых, зафиксированное выходное напряжение постепенно уменьшается из-за разряда конденсатора. Во-вторых, из-за падения напряжения на диоде выходное напряжение несколько отличается от входного в режиме слежения. И наконец, время заряда конденсатора довольно значительно, а это ограничивает быстродействие схемы, минимальную длительность обнаруживаемого импульса и максимальную скорость нарастания выходного напряжения. При выборе емкости конденсатора приходится учитывать два противоречивых требования: уменьшение скорости спада и повышение скорости нарастания. Большая емкость конденсатора гарантирует меньшую скорость спада, поскольку напряжение на конденсаторе будет изменяться относительно медленно. Однако по этой же причине снизится скорость нарастания и уменьшится точность обработки коротких импульсов.

Схема пикового детектора на двух операционных усилителях

 

На рисунке приведена усовершенствованная схема пикового детектора.

Падение напряжения на диоде компенсировано включением его в цепь отрицательной обратной связи неинвертирующего повторителя. В результате при открытом диоде разность V IN — V 1равна напряжению смещения нуля усилителя У1. Благодаря этому конденсатор С заряжается практически до максимального значения входного напряжения. Повторитель напряжения на У2 весьма незначительно нагружает конденсатор, так что пиковое значение запоминается на очень долгое время. С помощью ключа S конденсатор разряжается перед новым измерением.

Усилитель У1 в этой схеме работает на емкостную нагрузку, поэтому возможно его самовозбуждение. Этот эффект может быть устранен включением резистора R. Это приведет, однако, к увеличению времени нарастания за счет асимптотического приближения напряжения на конденсаторе к стационарному значению. Другим недостатком этой схемы является то, что У1 переходит в режим ограничения при V IN < V 1. Эти факторы обуславливают надлежащую работу этой схемы только в области низких частот.

Лучшими характеристиками обладает пиковый детектор, схема которого приведена на следующем рисунке.

 

Усовершенствованная схема пикового детектора

 

Здесь ОУ V 1 использован в инвертирующем включении. Если VIN > —V C(R 1 /R 2), напряжение V 1 становится отрицательным и диод VD 1 проводит ток. Благодаря отрицательной обратной связи, охватывающей оба усилителя, v OUT = V IN (R 2 /R 1 ). При этом исключается влияние падения напряжения на диоде VD 1, а также напряжения смещения усилителя У2. Если входное напряжение начинает снижаться, то V 1 нарастает. Диод VD 1 закрывается, а диод VD 2 открывается, замыкая внутреннюю обратную связь усилителя У1 и не давая ему заходить в область насыщения. Пиковое напряжение, инвертированное и масштабированное в (R 2 /R 1) раз запоминается на конденсаторе.

 


Дата добавления: 2015-08-13; просмотров: 430 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Неинвертирующее включение. | Схема суммирования. | Схема интегрирования. | Схема дифференцирования. | Измерительный усилитель на одном ОУ | Схема ДУ с делителем в обратной связи. | Измерительный усилитель на трех ОУ. | Усилитель переменного напряжения. | Источники напряжения, управляемые током. | Источники тока с незаземленной нагрузкой. |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Измерение заряда.| Режим фотодиода

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.005 сек.)