161286. lajstromszámú szabadalom • Fázisérzékeny detektort felhasználó méréstechnikai eljárás kis jel/zaj arányú jelek kiszűrésére és mérésére
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ^r^. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1970. X. 30. (Cl—1041) Közzététel napja: 1972. III. 28. Megjelent: 1973. XII. 31. 161286 Nemzetközi osztály: O 01 r 13/20 Decimái osztályozás: ^UWlWy. if' feíjstaf • elii'i*»*»^ *" Feltaláló: Csik István villamosmérnök, Budapest Tulajdonos: Műszeripari Kutató Intézet, Budapest Fázisérzékeny detektort felhasználó méréstechnikai eljárás kis jel/zaj arányú jelek kiszűrésére és mérésére A zörej szinthez képest kis szintű jelek kiszűrésének és mérésének egyik legismertebb módszere: a fázisérzékeny detektor (FÉD) és egy utána következő, rendszerint szabályozható RC-időállandójú aluláteresztő szűrő (legegyszerűbb esetben — egy integráló RC-lánc) felhasználása. Ennek az általánosan ismert módszernek a működési elve a következő (1. ábra). A fázisérzékeny detektor (a továbbiakban FÉD) tulajdonképpen nem más, mint egy külső (referencia) jellel Ure f vezérelt egyenirányító, melynek zárt, vagy nyitott (áteresztő) állapotának időintervallumait nem a bemenő jel, hanem egy külső vezérlőjel (az Ure f referenciajel) határozza meg. A FÉD működhet úgy, mint egyutas (1. ábra „a"), vagy mint kétutas (1. ábra „b") egyenirányító. A FÉD kimenetére kapcsolt „2"- egyszerű ROs^űrő az egyenkomponens kiszűrésére szolgál. Az Ur ef referenciajel természetesen lehet nemcsak négyszög-jel, hanem szinuszos formájú is. Az 1. ábrán feltüntetett kapcsolás idődiagramjait a 2. ábra érzékelteti, melyen az egyszerűség kedvéért a referencia-feszültség helyett a FÉD-nek e feszültség -által meghat4mzott nyitott, vagy zárt állapotai vannak kk hangsúlyozva. (A besatírozott részek a FÉD nyitott állapotát jelzik.) Á mérendő és referenciajel közötti fázistól függően a FÉD a mérendő jelnek vagy a pozitív félperiódusát „engedi át" (<£ =0°, „b" eset), vagy a negatívat {cp = 180", „c" eset). Mindkét ecetben az egyenirányítás következtébe,*} a kimenőjelben egy Uo egyengzint kom-3 pongns, jelenik meg: 10 15 20 U0 =Un Uo 2Um — egyutas egyenirányítás esetében kétutas egyenirányítás esetében ahol U^ — a bemeneti jel amplitúdója. Ennek a feszültségnek az előjele esak a fáziskülönbségtől függ (t. i. az Uo feszültségéé), s lehet pozitív, vagy negatív. A 2. ábrán jól látható, hogy cp = 90Q esetben a FÉD egyenszintű kimeneti jele Uo = 0 (ez természetesen csak 8? egyenszintre vonatkozik, a feszültségek: -^ WgS egyáltalán: a jelek — pillanatnyi értékei végesek). A ,,(p" fázis (0—90°) tartományban Yaló változása tehát a kimeneti Uo egyszintű ;jgj maximumtól nulláig való változását vonja m%ga után. A FÉD zajcsökkentő hatása azzal magyapáz-25 ható, hogy amíg a mérendő jel a közte és a referenciajel között megfelelő módon beállított fázis (cp = 0° vagy cp = 180°) következtében — a maximális kimeneti egyenszint biztosítása szempontjából — minden esetben optimális kö*-30 rülmények között jut át a detektoron és a ki-
