CS252866B1

CS252866B1 - Top Detector Indicator and Limiter Circuit

Info

Publication number: CS252866B1
Application number: CS844766A
Authority: CS
Inventors: Petr Opatrny
Original assignee: Petr Opatrny
Priority date: 1984-06-22
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1987-10-15
Also published as: CS476684A1

Abstract

Indikační a omezovaní obvod je použitelný iv oboru měřicí techniky proměnných e- lelktrických veličin zvláště v oblaisti jaderné a kosmické fyziky. Indikační a omezovači obvod řeší problém indikace lokálního maxima vstupního napětí a zároveň vlivem záporné zpětné vazby zajistí, že vstupní zesilovač nepřejde do nasycení. Podstatou indikačního* a omezovacího obvodu je, že mezi invertujíeí vstup a výstup vstupního1 zesilovače detektoru je zapojen tranzistor talk, že emitorem je připojen na výstup a bází na invertujíeí vstup vstupního zesilovače. Po průchodu vstupního signálu maximem, které se projeví přechodem výstupního napětí vstupního zesilovače do záporných hodnot, se tranzistor otevře a na jeho kolektoru poklesne napětí, tím je indikován průchod vstupního signálu maximem. Zároveň otevřený přechod báze — emitor tohoto tranzistoru spojí výstup vstupního* zesilovače s jeho vstupem. Tím vznikne záporná zpětná vazba, která zabrání přechodu vstupního zesilovače do nasyceného stavu. Indikační a omezovači obvod je možno využít v oboru měřicí techniky, při realizaci ana- logově-číslicoivých převodníků, případně v oblastech, kde je třeba registrovat a měřit maxima proměnných veličin.The indication and limitation circuit is also applicable in the field of measuring technology of variable eletrical quantities, especially in the field of nuclear and space physics. The indicating and limiting circuit solves the problem of indicating the local maximum of the input voltage and, at the same time, due to the negative feedback ensures that the input amplifier does not go into saturation. The essence of the indicating and limiting circuit is that between the inverting input and the input of the detector amplifier, a talk transistor is connected, that the emitter is connected to the output and the base on the inverting input of the input amplifier. After the input signal passes through the maximum, which translates into the output voltage of the input amplifier to negative values, the transistor opens and the voltage drops on its collector, indicating the maximum input signal. At the same time, the open base-emitter transition of this transistor connects the input of the input * amplifier to its input. This produces a negative feedback that prevents the input amplifier from going to a saturated state. The indicating and limiting circuit can be used in the field of measuring technology, in the realization of analogue-to-digital converters, or in areas where it is necessary to register and measure maximums of variable quantities.

Description

Vynález se týká obvodu špičkového detektoru, který indikuje průchod vstupního signálu (lokálním maximem a zároveň zabraňuje přechodu vstupního zesilovače do nasyceného stavu.The invention relates to a peak detector circuit which indicates the passage of an input signal (a local maximum) while preventing the input amplifier from becoming saturated.

Doposud známá zapojení špičkových detektorů určují maximum vstupního signálu obvykle z průchodu první derivace vstupního signálu nulou. Tento způsob má nevýhodu v tom, že pro nízké úrovně vstupních signálů se těžko přesně určuje průchod derivovaného signálu nulou. Aby vstupní zesilovač špičkového detektoru po· zafixování maxima v paměťovém prvku kondemzátoiru nepřešel do nasycení a tím se nesnižovala rychlost registrace, jsou používány různé typy omezovačích prvků, které přímo s funkcí špičkového detektoru nesouvisí a zvyšují počet prvků zapojení.The prior art peak detector circuitry determines the maximum input signal usually from passing the first derivative of the input signal to zero. This method has the disadvantage that, for low levels of input signals, it is difficult to precisely determine the passage of the derivative signal to zero. In order to prevent saturation of the peak detector input amplifier after the maximum has been fixed in the memory element of the condenser, thereby reducing the registration speed, different types of limiting elements are used which are not directly related to the peak detector function and increase the number of wiring elements.

Podstatou indikačního a omezovacího obvodu špičkového detektoru je, že mezi invertující vstup a výstup prvého zesilovače je zapojen tranzistor tak, že je emitorem připojen na výstup prvého zesilovače a bází na invertující vsitup tohoto zesilovače, zatímco v kolektoru tranzistoru je zapojen třetí odpor, je na emitor tranzistoru připojena dioda, na jejíž katodu je připojen koindenzátoir, spínač, kterým je kondenzátor po registraci vybíjen a vstup druhého, zesilovače, který má zisk jediná, mezi jehož výstup a vstup prvého zesilovače je zapojen prvý odpor a zároveň do tohoto, vstupu je zapojen (druhý odpor, který spolu s prvým odporem určuje zisk zapojení.The essence of the peak detector indicating and limiting circuit is that a transistor is connected between the inverting input and output of the first amplifier by connecting the emitter to the output of the first amplifier and basing it on the inverting input of the amplifier. connected to a transistor diode, to which cathode is connected a co-capacitor, a switch by which the capacitor is discharged after registration and the input of the second amplifier, which has the only gain, between its output and input of the first amplifier is connected the first resistor a second resistor which together with the first resistor determines the gain of the wiring.

Hlavní výhodou uvedeného uspořádání špičkového detektoru je, že jeden prvek tranzistor slučuje funkci indikátoru zaregistrování lokálního¹ maxima·, poklesem napětí na kolektoru a zároveň, že otevřený přechod báze — emitor tohoto tranzistoru po* zaregistrování maxima zabraňuje nasycení zesilovače. Tím, že prvý zesilovač nepřechází do nasyceného stavu, je možno registrovat impulsy od délky 100 ins, pokud prvý a druhý zesilovač mají tranzitní kmitočet alespoň 20 MHz.The main advantage of said peak detector arrangement is that one transistor element combines the function of the local ¹ maximum registration indicator by decreasing the voltage at the collector and at the same time that the open base-emitter transition of this transistor after maximum registration prevents saturation of the amplifier. Since the first amplifier does not become saturated, it is possible to register pulses from 100 ins if the first and second amplifiers have a transit frequency of at least 20 MHz.

Na výkresu je naznačeno schéma zapojení popsaného indikačního a omezovacího obvodu.The drawing shows the wiring diagram of the indicated indication and limiting circuit.

Vstupní signál U_vs, je přiváděn na neinvertující vstup vstupního zesilovače 1. Zisk zapojení je dán poměrem velikosti prvéhoThe input signal U _vs , is applied to the non-inverting input of input amplifier 1. The gain of the wiring is given by the ratio of the size of the first

PŘEDMĚTSUBJECT

Claims

SUBJECT

Peak detector indicating and limiting circuit, characterized in that a transistor (7) is connected between the inverting input (1a) and the output of the first amplifier (1) such that it is connected to the output of the first amplifier (1) and base to the inverting input (laj of the first amplifier (1), while in the collector of transistor (7) is connected a third resistor (8),

2 and the second resistance

3. In case of growth (input signal (instantaneous (value

1. derivative U _vst is positive) is closed (negative feedback loop through the first resistance 2 a (second resistance 3, input amplifier 1, diode)

4, and the output amplifier 5. The output voltage _UVv monitors the input voltage. The capacitor 6 is charged at instantaneous ihour of the amplified input signal. If the input voltage drops (instantaneous value of 1. (Uvst derivative is negative), diode 4 closes and the negative coupling is disconnected.

5 is the same voltage as on capacitor 8, which corresponds to the maximum input voltage value. Since there is a positive voltage on the Inverting input 1a of amplifier 1 determined by the ratio of the values of the first resistor 2 and the second resistor 3 and the output voltage Uyy _St , the negative voltage is output at the amplifier 1. This opens the voltage transition of a base - emitter junction of transistor ^1, the seventh current flow crossing the base - emitter junction of the transistor 7 is caused by the collector current and the third resistor 8 voltage drop occurs, which indicates the registration of a local maximum of the input voltage. The output voltage Uy _yst at this time is equal to the amplified value of the local maximum of the input signal. By connecting an inverting input 1a of the amplifier 1 and its output, a base-emitter transition of the transistor 7, which is polarized in the forward direction after the input signal is maximally passed, introduces a negative feedback in the input amplifier 1 which does not allow the input amplifier to pass. 1 to saturation and maintain the output voltage of the amplifier to a voltage that corresponds to a drop of n, and an open base-emitter transition. The circuit can be prepared to register another local maximum by discharging the condenser 6 with the switch 9.

The subject of the invention can be used in the field of measuring technology, in the construction of analog-to-digital converters and where it is necessary to register and measure the maximums of variable quantities. Particularly preferred is the use of this circuit in measuring the energy of atomic nucleus disintegration particles by means of semiconductor detectors (which produce short pulses whose amplitude is proportional to the energy to be measured.

OF THE INVENTION, a diode (4) is connected to the emitter of the transistor (1), to whose cathode the condenser (S), the switch (9) and the input of the second amplifier (5) are connected. ) of the first amplifier 1 is connected the first resistor (2) and at the same time the second resistor (3) is connected to the internal input (1a) of the amplifier (1).

1 sheet of drawings