МК не имеет аппаратных средств для работы с сигналами отрицательной полярности. Их приходится предварительно инвертировать (по-другому, выпрямлять) или вообще подавлять как нежелательные. В измерительных и радиоприёмных системах узел для преобразования двухполярных сигналов в однополярные обычно называют детектором, а в силовых устройствах (источниках питания, схемах управления двигателями) – выпрямителем, хотя, по сути, это одно и то же.
Основой детекторов, как правило, служат диоды, реже транзисторы или стабилитроны. Если требуется усреднение амплитуды сигнала, то после детектора ставят накопительный конденсатор. На Рис. а...м показаны схемы детектирования сигналов с выходом на МК.
Рис. Схемы подключения амплитудных детекторов к МК
а) активный амплитудный детектор на усилителе DA1.1 и диоде VD2. Схема обеспечивает низкую инструментальную погрешность преобразования в режиме малых сигналов. Резистор R5 определяет коэффициент усиления DA1.2, а резистор R1 – чувствительность;
б) пороговый индикатор пиковой мощности внешнего УНЧ. Сигнал снимается с громкоговорителя ВА1 (4...8 Ом). Резистором R2 регулируют порог амплитуды, выше которой считается, что громкость звука выходит за установленную норму. Если вместо линии цифрового порта применить АЦП МК, то переменный резистор можно заменить постоянным;
в) диод VDI создаёт смещение 0.6...0.7 В для повышения чувствительности амплитудного де-тектора, выполненного на диоде VD2. Диоды выбираются одного типа, с близкими ВАХ, чтобы компенсировались изменения параметров в широком диапазоне температур;
г) измеритель ВЧ/СВЧ-мощности. Входной сигнал детектируется элементами VD1, С1 и через калибровочный резистор R3 подаётся на АЦП МК. При слабом сигнале резистор R1 можно заменить перемычкой, при этом резистор R2 надо выбрать 50 или 75 Ом в зависимости от волно-вого сопротивления ВЧ/СВЧ-тракта;
д) светодиод HL1, совместно с диодами моста VD1, ограничивает амплитуду сигнала на входе МК и одновременно осуществляет визуальную индикацию;
е) двухполупериодный детектор с гальванической опторазвязкой. Конденсатор С1 подавляет импульсные помехи. На стабилитроне VD5 гасится лишнее напряжение;
ж) регистратор слабых сигналов и коротких импульсов с пороговыМКаскадом;
з) узкополосная фильтрация (BF1, BF2), усиление (VT1, VT2) и детектирование (VD1, VD2) входного сигнала, имеющего основную гармонику в районе 6 МГц;
и) транзистор VT1 служит усилителем, защищает вход МК от скачков напряжения, а также отсекает слабые сигналы (менее 0.7 В), что повышает помехоустойчивость;
к) детектор переменного и импульсного напряжения с опторазвязкой. Вместо внутреннего «pull-up» резистора МК может применяться внешний (1...10 кОм);
л) развязка входных цепей исследуемого сигнала UQX при помощи высокоомных резисторов R1, R2. Резистор R3 определяет чувствительность устройства. Нагрузкой амплитудного детектора VD1 служат элементы С1, R4.
м) сдвоенный детектор напряжения на прецизионных микросхемах фирмы Analog Devices: DA1 (линейная зависимость), DA2 (логарифмическая зависимость).
Источник: 1000 и одна микроконтроллерная схема. С. М. Рюмик. Вып. 1
