точностью, обычно уступают однокаскадиым УВХ в быстродействии. гТлительность времени выборки увеличивает как колебательность переходного процесса из-зз действия общей ОС, так и насыщение входного ОУ. Первое можно устранить правильной коррекцией АЧХ схемы Второе объясняется тем, что при переходе к выборке выходное напряжение А1 может измениться значительно больше, rpvi ..V Возможное в этом случае насыщение каскадов усилителя Al можно устранить, заменив 71 в схеме на рис. 7.10 парой допол-няющн.х БТ (рис. 7.11), Транзисторы Т1 и Т2 ограничивают выходное напряжение усилителя А1 в режиме выборки на уровне и zt. течение нарастаБия t/gx и исключают насыщение А1. В период устаноа1ення /Увых напряжения на эмиттерно-базовых переходах транзисторов Т1 и Т2 близки к нулю и не влияют на работу схемы. В режиме хранения транзисторы Т1 и Т2 автоматически] выполняют функции транзистора 71 схемы на рис. 7.10, что является дополнительным преимуществом описанного УВХ.

7.2.2. Амплитудные детекторы

Устройства, предназначенные для запоминания экстремальных значений входного сигнала, называются амплитудными детекторами Как и УВХ, они работают в двух режимах; выборки и хранения Но в отличие от УВХ режим работы амплитудного детектора определяется входным сигналом. При возрастании входного напряжения Uax оно отслеживается выходным напряжением схемы, а

Л/ -1Ж

Рис 7.12. Одиокаскадйый амплитудный детектор

При уменьшении Vамплитудный детектор переходит в режим хранения и заполщнает !]редыдущее максимальное значение входного напряжения. Это напряжение удерживается на выходе детектора либо до появления большего сигнала иа входе, либо до команды сброса в исходное состоянне,

В простейшем амплитудном детекторе положительных сигналов -(рис. 7.12) при возрастании диод/f/ смещается в прямом направлении и тем самым подключает Cg к выходу ОУ. При уменьшении вх днод Д/ смещается в обратном направлении, отключая тем самым конденсатор Cg от выхода ОУ, и иа Cg хранится ранее установившееся максимальное напряжение. Диод Д2 фиксирует выходное напряжение ОУ на уровне, равном -t/, что уменьшает время, необходимое для перехода от режима хранения к выборке. Цепь

сброс разряжает конденсатор С, до нуля перед новым циклом детектирования

Для развязки Cg от нагрузки на выходе детектора включают повторитель (А2) в цепь общей ОС со входным ОУ, что уменьшает дополнительную погрешность детектирования, обусловленную на-пря;(еннем смещения нуля, входными токами и конечным усилением А2 (рис. 7.13. Используя в этой схеме любой из ОУ серий 140 плиДбЗ, не составляет труда получить скорость спада Ю мВ/с, врел1я выборки экстремума с амплитудой Ю В и с точностью 0,1% до 20 мкс. Применение приведенных ниже схемотехнических методов позволяет обеспечить и значительно улучшить эти показатели.

Погрешность амплитудного детектора характеризуют изменением напряжения на запоминающем конденсаторе Cg в режиме хранения и ошибкой выборки. Напряжение на Cg изменяется в режиме хранения нз-за протекания входных токов ОУ и токов утечки диодов, ПТ в цепи сброс и самого запоминающего конденсатора.

Уменьшение ошибки хранения. Паразитные токи утечки конденсатора минимизируются использованием тефлоновых и полисти-

Рис. 7.13 Двухкаскадный амплитудный детектор

-1>1-о

Рис. 7,!4 Уменьшение влияния токов утечек диодов (а, б) в цепи сброса (я)

рольных конденсаторов. Влияние входных токов ОУ уменьшается включением в цепь ОС усилителя А2 компенсирующего конденсатора, емкость которого равна емкости С (см. рис. 7 10). Используя такую схему, необходимо учитывать, что при заряде конденсаторов на входе возникает синфазное напряжение, которое может превысить допустимое для ОУ, если своевременно ие сработает цепь сброс .

Для уменьшения влияния утечки диода Д/ последний иногда заменяют ПТ в диодном включении (рнс, 7.14, й), который-имеет теки

утечки иа порядок меньше, чем у обычных диодов. В схеме на рис 7.14, б та же цель достигается включением дополнительных диода ДЗ и резистора R2. В режиме хранения через R2 протекает только небольшой ток утечки диода Л/, благодаря чему напряжение на ДЗ близко к нулю и практически отсутствует ток утечки через этот диод в Cg.

Для уменьшения тока утечки по цепи сброс в схему включают дополнительные транзистор Т2 и резистор R2 (рис. 7.14, е). В режиме хранения через резистор R2 протекает только небольшой ток угечкн транзистора Т1 10 нА) и напряжения на стоке и истоке Т2 почти равны /вых- Поэтому ток утечки между истоком и стоком обусловлен только небольшим током утечки исток-затвор. Недо-

тг

НыхГ

Рис. 7.15. Пиковый детектор с временем хранения 1 мин и точностью 1 мВ

статком схемы является удвоенное сопротивление открытой цепи сброса, что приводит и увеличению остаточного напряжения на С, в режиме сброс .

Детектор, способный сохранить в течение 1 мин уровень пика входного сигнала с точностью до 1 мВ, показан на рнс. 7Л5 Величина обратного тока утечки диода сильно зависит от температуры и может достигать нескольких Наиоампер. Чтобы уменьшить действие этого тока,ДЛя заряда Cg используется переход база-коллектор транзистор Благодаря тому, что в режиме хранения напряжение на этом переходе близко к нулю, ток утечки коллекторной цепи минимален. Если ключ К1 разомкнут, а К2 замкнут, схема будет хранить минимальный уровень входного сигнала 1191

Уменьшение остаточного напряжения сброса. В режиме сброс через замкнутый ПТ протекает большой ток { 10 мА), разряжающий конденсатор Cg, что вызывает значительное падение напряжения на сопротивлении от 0, В)- Из-за действия этого напряжения замедляется разряд что приводит к появлению зоны нечувствительности амплитудного детектора вблизи нулевого уровня при быстром изменении циклов детектирования, Остаточное напряжение на Cg по существу является мнимым первый экстремумом анализируемой входной функции.