Для уменьшения остаточного напряжения выход усилителя А1 шунтируют полевым транзистором Т2 (рис. 7.16, а) Благодаря этому выходной ТОЙ AJ не протекает через Т1 лока падение напряжения на Т2 меньше напряжения иа открытом диоде Д1. Это условие лежит в осно№ выбора типа транзистора и ОУ соответственно по величине сопротивления в открытом состоянии и выходного тока, не превышающего допустимый через Т2. В схеме на рис. 7.16, б остаточное положительное напряжение сброса устраняется, так как конечный уровень разряда имеет отрицательную величину. В показанной схеме отрицательное напряженце на стоке ПТ определяется сопротивленцем резистора R1 н напряжением стабилитрона. В этом случае амплитудный детектор реагирует на максимум положительного напряжения любой амплитуды.

-i>H

Сарае

иых CapoD

Viic. 7 16 Уменьшение действия остаточного напряжения сброса заземлением выхода А1 (и) и перекомпенсацней напряжения нз Сз (б)

Уменьшениеошиб(ж а времени выборки. Статические ошибки выборки обусловлены действием показателей неидеальности ОУ, методы улучшеиня jiDTopbix описаны выше (см, гл. 1). Динамические ошибки выборки возникают в первую очередь из-за ограниченной скорости нарастания выходного напряжения ОУ и выбросов характеристики переходвого процесса прн заряде Cg.

Время выборки амплитудного детектора - это миниы-альное время, необходимое для перехода из режима хранения в режим слежения за входным сигналом с заданной точностью Это время определяется длительностью заряда запоминающего конденсатора и установления выходного напряжения с заданной точностью Если это время будет, больше, чем длительность максимума входюго сигнала, то амплитудный детектор не зафиксирует его действительную величину [20,21],

Скорость заряда, ограниченную конечным выходным током ОУ, нетрудно увеличить, замелив диод Д1 в схеме на рис. 7.13 транзистором (рис. 7.17, а). Ток через транзистор ограничивается резистором R1. При уменьшени4 входного сигнала эмиттерно-базовый переход смещается в обратном напраштении, так как напряжение на эмиттере фиксируется конденсатором, а на базе уменьшается,

Для уменьшения вероятности пробоя транзистора последовательно с ним можно включить днод

Ограничение амплитуды входного сигнала Применяется при больших уровнях входных сигналов и достигается включением в скему дополнительной цепи общей отрицательной ОС на диоде ДЗ и резисторе R} (рис 7 17, 6). При уменьшении входного сигнала дифференциальное напряжение на входе А1 не может превысить

RZ а)

l50Q

Vsx 15зудг

Рис. 7.17. Увеличение быстродействия амплитудных детекторов включением эмиттериого повторителя (о), ограЕгиче-нием амплитуды t/ei (б), переключением емкости КЦ (е) и последовательным включением двух амплитудных детекторов (г)

падения напряжения на диоде ДЗ, а иапряженне на инвертирующем входе А\ меньше напряжения на Cg на величину Таким образом, для фиксации нового максимума выходйое напряжение AI должно измениться только на З/д. Благодаря этому значительно увеличивается разрешающая способность детектора по длительности Е*кстремумов и уменьшается напряяение на обратносмещениом диоде Д/, а следовательно, и ток утечки через него.

Исключение влияния корректирующей цепи ОУ на время заряда Когда ни один нз диодов не открыт, цепь ОС усилителя А! разомкнута. Как известно (см гл. 1), для ОУ с разомкнутой ОС не требуются цепи частотной коррекции с большими емкостями и благодаря этому можно обеспечить значительно большую (на порядок) iKjpucTb нарастания выходного напряжения и усиление на DЫLO-

кнх частотах. В схеме иа рис. 7.17, в выход усилителя AI соедиияет-ся с корректирующим конденсатором только после завершения перехода от режима хранения к режиму выборки, т. е. после смещения Ц1 в прямом направлении. При этом замыкается цепь корректирующей ОС через емкость Ск-

Двухкаскадный амплитудный детектор. 1Может регистрировать пики входного сигнала длительностью 20 не и амплитудой от 50 мВ до 5 В (рис. 7.17, г). Принцип работы схемы состоит в запоминании на время входного сигнала иа конденсаторе Cgi с небольшой емкостью, которую можно зарядить за время Т . Затем за время до величины бвх заряжается конденсатор С33 с большой емкостью, который и обеспечивает точное и длительное хранение sx до поступления следующего экстремума на вход. Точность схемы зависит в первую очередь от величины разряда Ci за время t, а частота гозторения экстремумов не должна быть больше \IU во избежание увеличения динамической ошибки. Для приведенной схемы fax 20 кГц.

Уменьшение выбросов переходного процесса. Необходимо, чтобы исключить заряд запоминающего конденсатора до величины, превышающей значение экстремума t/x- JX устранения этой ошибки входной усилитель должен иметь минимальную колебательность переходного процесса, что достигается правильным выбором параметров цепей, корректирующих его АЧХ. Обычно ОУ с внутренней коррекцией имеют колебательную переходную характеристику при подключении к нх выходу конденсатора с большой емкостью. Поэтому желательно применение ОУ с виеишей коррекцией, допускающих подстройку-переходной характеристики. При этом выбор параметров корректирующей цепи осуществляется по виду переходного процесса при подаче на вход амплитудного детектора (без диода Д/) ступеньки напряжения. Влияние большой емкости нетрудно уменьшить, включив резистор с небольшим сопротивлением между выходом А1 и Cg (см, гл. 1).

Любую нз рассмотренных схем можно использовать для построения амплитудных детекторов, обеспечивающих усиление входного сигнала, которое получается добавлением резистора R1 в цепь ОС (рис. 7.13). В результате этого в режиме выборки схема представляет собой неинвертирующий усилитель с коэффициентом передачи {R2 + Ri) Ri- Изменив полярность включения диодов в рассмотренных схемах, получим запоминание минимумов U.

Двухсторонний амплитудный дет.ектор Один нз способов построения двухстороннего амплитудного детектора состоит в совмещении детекторов, предназначенных для обработки положительного неотрицательного напряжений. Однако в этом случае требуется четыре ОУ и на выходе получается только дифференциальный сигнал, для объединения которого необходим пятый ОУ.

Более простая схема двухстороннего амплитудного детектора показана иа рис. 7.18. Здесь выходной сигнал снимается относительно уровня земли и вводится компенсация разряда Cg в режиме