峰值檢波電路設(shè)計思路

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上如圖所示為由SMP04與運放構(gòu)成的具有保持控制的正、負峰值檢波電路。放大器A用于正峰值檢波，放大器B用于負峰值檢波。假定SMP04內(nèi)部采樣保持開關(guān)閉合，當正輸入電壓VIN上升時，正峰值檢波放大器A輸出使D2導(dǎo)通、D1截止，放大器A的反饋回路斷開，采樣保持放大器SMP04輸出“VOUT正”跟蹤輸入變化。相反，負峰值檢波放大器B輸出使D4截止、D3導(dǎo)通，采樣保持放大器SMP04輸出“VOUT負”保持最后一次最大輸入負峰值電壓如圖所示為由SMP04與運放構(gòu)成的具有保持控制的正、負峰值檢波電路。放大器A用于正峰值檢波，放大器B用于負峰值檢波。假定SMP04內(nèi)部采樣保持閉合，當

2、正輸入電壓VIN上升時，正峰值檢波放大器A輸出使D2導(dǎo)通、D1截止，放大器A的反饋回路斷開，采樣保持放大器SMP04輸出“VOUT正”跟蹤輸入變化。相反，負峰值檢波放大器B輸出使D4截止、D3導(dǎo)通，采樣保持放大器SMP04輸出“VOUT負”保持最后一次最大輸入負峰值電壓。正輸入電壓 VIN從最大值下降，當?shù)陀诒３稚想妷簳r，D2截止、D1導(dǎo)通，采樣保持放大器SMP04輸出“VOUT正”，保持在此之前保持電容上的正輸入電壓VIN最大值(峰值)；同理，負峰值檢波放大器B輸出使D4導(dǎo)通、D3截止，采樣保持放大器SMP04輸出“VOUT負”開始跟蹤輸入變化。由此反復(fù)工作，將正和負峰值電壓檢波出來分別由“

3、VOUT正”和“VOUT負”端輸出。在峰值保持階段，PD非H控制信號為高電平，SMP04內(nèi)部采樣保持開關(guān)斷開，可以減小保持電容的漏電流。當“復(fù)位”信號為高電平時，Q1、Q2導(dǎo)通，將SMP04輸入端鉗位到零，即產(chǎn)生復(fù)位。什么是峰值檢波電路？峰值檢波電路一般是由一個運放構(gòu)成的電壓跟隨器和二極管和電容構(gòu)成當輸入信號為正半周時二極管導(dǎo)通對電容充電，一直充電到峰值即最大值，當輸入電壓負半周時二極管截止，電容不放電，保持電壓（峰值電壓），這樣電容兩端電壓一直處于峰值，可以檢測出信號的峰值，稱其為峰值檢波  基本的峰值檢波電路是由電路和電壓跟隨器組成的，參考電路如圖8-1所示。峰值檢波電路的原理：

4、當輸入電壓正半周時，檢波管導(dǎo)通，對電容C1充電；適當選擇電容值，使電容充電速度大于放電速度，這樣電容兩端的電壓可以保持在最大電壓處，從而實現(xiàn)峰值檢波；VD2用于補償VD1的導(dǎo)通壓降，提高測量精度；為隔離后級，增加由運算構(gòu)成的射極跟隨器。 此電路能夠檢測的信號頻率范圍很寬，被測信號頻率低時檢波的紋波較大，但通過增加由小電容和大電容并聯(lián)構(gòu)成的電容濾波電路可以濾除紋波。如果此電路中的二極管使用高頻二極管，則可大大提高測量范圍的頻率上限。峰值檢波電路是以2個運放和2個二極管，一個電阻和一個電容構(gòu)成的能夠使信號一直在其峰峰值的電路。   主要分為4個模塊：電壓存儲

5、器（一個電容器，用來存儲保持最近峰值，它存儲電荷的功能使它充當一個電壓存儲器），二極管（用來進一步對電容充電的單向電流開關(guān)），電壓跟隨器（能夠使電容電壓跟蹤輸入電壓的器件），能將輸出周期性清零的開關(guān)。后面的一個運放是對電容電壓進行緩沖，以防止通過R和任何負載所引起的放電。 D1和R可以防止前運放在檢測到峰值后出現(xiàn)飽和，因此當一個新的峰值出現(xiàn)后可以迅速跟隨到輸出Vo。  基本原理如下：    （二極管上面也由管壓降） 當一個新的峰值達到時，輸入電壓值小于峰值，由于虛斷，前運放的輸出大于Vn，故使二極管D1斷開，沒有電壓。D2通

6、路，繼續(xù)給電容充電維持其峰值，這樣前運放的輸出會比后運放的輸出大一個管壓降（VD2）。由于D1的斷開，使后運放和R還有D2構(gòu)成一個反饋通路，使前運放的輸入端之間保持虛短（號號）“虛短”是指在理想情況下，兩個輸入端的電位相等，就好像兩個輸入端短接在一起，但事實上并沒有短接，由于R上面沒有電流通過（可以視為短路），就會使后運放輸出電壓于跟隨前運放的輸入，這個就叫做跟蹤模式。  這種前提應(yīng)該是前運放的輸入電壓大于后運放的電壓，也就是當一個新的 峰值達到時的意思 。 當達到峰值后前運放的電壓輸入變小，伴隨的就是其輸出變小，小于電容上的電壓，讓D2二極管截止（即讓電容上面一

7、直維持著對大壓降）。由于輸入端虛短，Vn上的電壓等于Vp，這樣D1管壓降的存在，使前運放的輸出端小于輸入端的VD1電壓。  R的存在是給D1提供一個電流通路。此時后運放的電壓一直在其峰值，大于輸入端的電壓，電阻R上存在電流。電流大小是后運放的輸出于前運放輸入之間的壓差與R的比值。  R一般選幾千歐。 為了消除輸入失調(diào)電流維持前運放的穩(wěn)定，可以在D1和R上并聯(lián)一個幾十皮法的電容。D2和后運放接在前運放的反饋通路上可以消除由D2上的電壓降和后運放的輸入失調(diào)電壓所引起的任何誤差。     峰值間的電容

8、放電足夠小，可以使峰峰值的幅度變化更小，那樣就需要后運放的輸入端偏置電流足夠的低。   對前運放的要求是其需要有足夠低的直流輸入誤差和足夠高的輸出電流能力，以便在短暫的峰值期對電容進行充電。  二極管反轉(zhuǎn)時可以得到負峰值。存在的問題：輸入偏置電流 輸入偏置電壓  足夠高的輸出電流能力   不是很理解。  后面的存儲電壓的電容可以選擇103的簡易的峰值檢波電路原理如下：  輸出初始值為0，當待測信號幅度高于0時，前級的運放輸出高（相當于比較器），二極管導(dǎo)通。后級運放相

9、當于跟隨器，輸出跟隨輸入的增大，同時電容充電。     當待測信號幅度大于輸出時，二極管導(dǎo)通，輸出跟隨輸入，電路工作在“跟隨狀態(tài)”。    當待測信號幅度小于輸出時，二極管截止，但由于電容之前充電，存儲的能量是之前最大幅度時的，因此后級跟隨器依然保持之前的最大幅度，電路工作在“保持狀態(tài)”。實際中要注意的問題：    1、由于二極管導(dǎo)通電壓的存在，最后的峰值要加上導(dǎo)通電壓才準確；    2、運算放大器的帶寬決定了輸入信號的最大頻率；    3、由于電容在此處起電能儲存的作用，因此要求電容貯能好，簡易使用CBB電容，而不應(yīng)采用像電解電容之類漏電較大的，或者至少采用此片電容等。    本電路，經(jīng)過本人嘗試，可以工作。一開始并沒有在外反饋環(huán)加電阻，有時候會產(chǎn)生問題，后加上后就可以了。真有效值檢波電路