1.3.Преобразователи переменного напряжения в постоянное напряжение. Амплитудный детектор.

Преобразователи переменного напряжения в постоянное напряжение называют детекторами. Детекторы применяют во многих областях электротехники и электроники. В измерительной технике они применяются в тех случаях, когда измерительный элемент может работать только с постоянным напряжением, например, для магнитоэлектрической системы. Широко детекторы применяются в электронных аналоговых и цифровых измерительных приборах.

Детекторы могут быть:

-амплитудные (пиковые детекторы),

-средневыпрямленного значения,

-действующего значения.

Амплитудный детектор преобразует переменное напряжение в постоянное напряжение, равное амплитуде.

Рис. 7

Рис. 8

На рис.7. представлена типовая схема амплитудного детектора с открытым входом, а на рис.8 – временная диаграмма работы. Входной сигнал при положительной полуволне через диод VD1 заряжает конденсаторC1 до амплитудного значенияUm. При отрицательной полуволне диод закрыт, а конденсатор медленно разряжается через сопротивление нагрузкиR1. За период входного сигнала конденсатор разрядится на величину, которая будет мала при условии, что постоянная разрядаt=R1*C1 будет значительно больше периода входного сигнала. При следующей положительной полуволне конденсатор вновь зарядится до амплитудного значения. Напряжение- это напряжение пульсаций. Для сглаживания пульсаций на выходе схемы обычно устанавливают фильтр, который на схеме не показан. Схема с открытым входом иногда не может быть применена, так как не отсекает постоянную составляющую сигнала. Она обычно применяется для сигналов с симметричной формой сигнала относительно оси времени. Существуют схемы амплитудных детекторов с закрытым входом. Они имеют более сложное построение и в данном пособии не рассматриваются.

1.4. Детектор средневыпрямленного значения.

Детекторы средневыпрямленного значения называют также выпрямителями. Они широко применяются в блоках питания электронных устройств, так как обеспечивают преобразование переменного напряжения сети в постоянное напряжение, необходимое для питания электронных устройств. Из–за простоты и высокой точности преобразования выпрямители также широко используются в измерительной технике. Выпрямители бывают однополупериодные и двухполупериодные.

Рис. 9

Рис. 10

На рис 9. представлена схема, а на рис. 10 - временная диаграмма работы однополупериодного выпрямителя. Диод VD1 пропускает только положительную полуволну. На сопротивленииR1 будет присутствовать пульсирующее напряжение. Фильтр преобразует пульсирующее напряжение в постоянное. Напряжение на выходе фильтра будет равно:

Рис. 11

Рис. 12

На рис.11 представлен двухполупериодный выпрямитель, а на рис. 12 - временная диаграмма его работы. При положительной полуволне ток протекает через диоды VD1 иVD4, а при отрицательной полуволне - через диодыVD2 иVD3. На нагрузке будет пульсирующее напряжение, которое сглаживается фильтром. На выходе фильтра будет напряжение равное

Двухполупериодные выпрямители более эффективны по сравнению с однополупериодным выпрямителем, поэтому в точных измерительных устройствах применяются именно они. Схему из четырех диодов называют диодным мостом. Диодные мосты могут выполняться в одном корпусе, имеющим четыре выхода.