求大佬解答一下这个峰值检测电路器的运行原理

Vpeak为了实现这样的目标,电路输絀值会一直保持直到一个新的更大的峰值出现或电路复位。 峰值检测电路电路在AGC(自动增益控制)电路和传感器最值求取电路中广泛应鼡自己平时一般作为程控增益放大器倍数选择的判断依据。有的同学喜欢用AD637等有效值芯片作为程控增益放大器的判据主要是因为集成嘚方便,但个人认为是不合理的因为有效值和信号的正负峰值并没有必然联系;其次,实际应用中这类芯片太贵了当然,像电子设计競赛是可以的因为测试信号总是正弦波,方波等(本文参加了TI公司的博文比赛,觉得还行的话希望大家帮顶一下、回复一个,谢谢夶家我会更努力的:-) 二、峰值检测电路电路原理 ?????? 顾名思义,峰值检测电路器(PKDPeak Detector)(本文默认以正峰值检测电路为例)就是要对信号嘚峰值进行采集并保持。其效果如下如(MS画图工具绘制): ? ?????? 根据这样的要求我们可以用一个二极管和电容器组成最简单的峰值检测电路器。如下图(TINA TI 7.0绘制): ? 这时候我们可以选择用面包板搭一个电路接上信号源示波器观察结果,但在这之前利用仿真软件TINA TI进行简单验证会節省很多时间通过简单仿真(输入正弦信号5kHz,2Vpp),我们发现仅仅一个二极管和电容器组成的峰值检测电路器可以工作但性能并不是很理想,对1nF的电容器100ms后达到稳定的峰值,误差达10%而且,由于没有输入输出的缓冲在实际应用中,电容器中的电荷会被其他部分电路负载消耗造成峰值检测电路器无法保持信号峰值电压。 ?????? 既然要改进首先要分析不足。上图检测的误差主要来自与二极管的正向导通电压降因此我们可以用模电书上说的“超级二极管”代替简单二极管(TINA TI 7.0绘制): ?????? 从仿真结果来看,同等测试条件下检测误差大大减小。但我們知道超级二极管有一个缺点,就是Vi从负电压变成正电压的过程中为了闭合有二极管的负反馈回路,运放要结束负饱和状态输出电壓要从负饱和电压值一直到(Vi+V二极管)。这个过程需要花费时间如果在这个过程,输入发生变化输出就会出现失真。 ?????? 因此我们需要茬电路中加入防止负饱和的措施,也就是说我们输入部分的处理环节要能够尽量跟随输入信号的电压,并提供一个尽可能理想的二极管同时能够提供有效的输入缓冲。一个经典的电路是通过在输入和输出间增加一个二极管这有点类似于电压钳位(TINA TI 7.0绘制): ? ?????? 经过以上的簡单描述,其实我们已经可以将峰值检测电路器分成几个模块:(1)模拟峰值存储器即电容器;(2)单向电流开关,即二极管;(3)输叺输出缓冲隔离即运算放大器;(4)电容放电复位开关(这部分非必须,如:如果电容值选取合适两次采样时间间隔较大)。 三、几種峰值检测电路电路 ?????? 采用二极管和电容器组成的峰值检测电路电路有多种实现方式和电路形式在TI等公司的一下文献中,我们可以查到不尐就自己个人实验的结果而言,二极管、电容、放大器组成的峰值检测电路器有效工作频率范围在500kHz一下对100m Vpp以上的输入信号检测误差可達到3%以内,后文中3.2的曲线图能较有代表性地反映这类峰值检测电路器的性能 3.1 分立二极管电容型 ?????? TI公司的Difet 值得一提的是,该图有几个用心之處:(1)采用FET运放提高直流特性减小偏置电流OPA128的偏置电流低至75fA!;(2)将场效应管当二极管用,可以有效减小反向电流同时增加第一个運放的输出驱动力;(3)小电容应该是防止自激的实际应用中可以用TL082双运放和1N4148来代替场效应管,性能价格比较高详见/billyevans/193257/message.aspx。 3.2无二极管型 ?????? 无Z ?????? 該图作者使用TINA TI 7.0和Multisim10.1均未仿真成功但电路应该是没有问题的,只是性能得看实验 ?????? 重点一提的是EDN英文版上有篇文章(见参考文献)提供了一種非常棒的PKD: 性能如下: ? 该图作者用TINA未能仿真成功,Mutisim10

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