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史上最实用较深刻的峰值检测电路实例与分析.pdf

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【原创首发】史上最实用较深刻的峰值检测电路实例与分析 TINA7 OPA128OP... 页码,1/7 EDN首页 博客首页 billyevans's Blog 网站首页 | 博客首页 | 论坛 | 小组 | 个人主页 | 相册 | 管理 日 志 档 案 发表于 2009/1/23 4:52:16 7 标签: 模拟电路 峰值检测 TI器件 TINA仿真 【原创首发】史上最实用较深刻的峰值检测电路实例与分析 TINA7 OPA128OPA13 史上最实用较深刻的峰值检测电路实例与分析 一、前言 峰值检测电路(PKD,Peak Detector)的作用是对输入信号的峰值进行提取,产生输出 k,为了实现这样的目标,电路输出值会一直保持,直到一个新的更大的峰值出现或电路复位 峰值检测电路在AGC(自动增益控制)电路和传感器最值求取电路中广泛应用,自己平 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 据,主要是因为集成的方便,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 其次,实际应用中这类芯片太贵了。当然,像电子设计竞赛是可以的,因为测试信号总是正 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 更努力的:-) 二、峰值检测电路原理 顾名思义,峰值检测器(PKD,Peak Detector)(本文默认以正峰值检测为例)就是要对 进行采集并保持。其效果如下如(MS画图工具绘制): 阅读(27 最 新 评 论 billyevans (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,谢谢大家,我会更努力的:-) totocui 200 2009 mhtml:file://I:\峰值检测\峰值检测电路\实用峰值检测电路实例与分析.mht 2010-4-8
【原创首发】史上最实用较深刻的峰值检测电路实例与分析 TINA7 OPA128OP... 页码,2/7   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器。如下图( 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 INA TI进行简单验证会节省很多时间。通过简单仿真(输入正弦信号5kHz,2Vpp),我们发现 极管和电容器组成的峰值检测器可以工作,但性能并不是很理想,对1nF的电容器,100ms后 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 路负载消耗,造成峰值检测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, 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): mhtml:file://I:\峰值检测\峰值检测电路\实用峰值检测电路实例与分析.mht 2010-4-8
【原创首发】史上最实用较深刻的峰值检测电路实例与分析 TINA7 OPA128OP... 页码,3/7 mhtml:file://I:\峰值检测\峰值检测电路\实用峰值检测电路实例与分析.mht 2010-4-8
【原创首发】史上最实用较深刻的峰值检测电路实例与分析 TINA7 OPA128OP... 页码,4/7 很实用,收了,谢 谢 Vpp以上的输入信号检测误差可达到3%以内,后文中3.2的曲线图能较有代表性地反映这类峰 性能。 3.1 分立二极管电容型 TI公司的Difet 静电计级运算放大器OPA128的DATASHEET里提供了一个很好用的峰值检 TINA TI的仿真结果如下: 值得一提的是,该图有几个用心之处:(1)采用FET运放提高直流特性,减小偏置电流 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运 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 价格比较高,详见http://blog.ednchina.com/billyevans/193257/message.aspx。 3.2无二极管型 无二极管型是利用比较器输出的开集BJT或者开漏MOSFET代替二极管,进一步提高性价 的LM311的DATASHEET提供了一个非常简单的峰值检测器电路: huozige 很的文章,顶一个! edntt 不错,很好! 3.1节第一个图中,保持电容的电荷是如何释放的? billyevans 200 2009 2009 mhtml:file://I:\峰值检测\峰值检测电路\实用峰值检测电路实例与分析.mht 2010-4-8
【原创首发】史上最实用较深刻的峰值检测电路实例与分析 TINA7 OPA128OP... 页码,5/7 该图作者使用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 验。 重点一提的是EDN英文版上有篇文章(见参考文献)提供了一种非常棒的PKD: 性能如下: 电容选的小的话,一会就掉了;如果选的大些,就用9013做个对地的开关放电吧,我是这样搞得,仅供参考:-) 标题 姓名 主页 re:【原创首发】史上最实用较深刻的峰值检测电路实例与分析 mhtml:file://I:\峰值检测\峰值检测电路\实用峰值检测电路实例与分析.mht 2010-4-8
【原创首发】史上最实用较深刻的峰值检测电路实例与分析 TINA7 OPA128OP... 页码,6/7   该图作者用TINA未能仿真成功,Mutisim10.1仿真成功:   性能如下: 3.3集成峰值检测电路 mhtml:file://I:\峰值检测\峰值检测电路\实用峰值检测电路实例与分析.mht 2010-4-8
【原创首发】史上最实用较深刻的峰值检测电路实例与分析 TINA7 OPA128OP... 页码,7/7 ADI公司有一款集成的PKD——PKD01,本质也是二极管加电容的结构,性能不详。 四、其他结构峰值检测电路 在高速的环境下,二极管和电容结构的电路就无法适应了,作者见过FPGA+DAC+高速 峰值检测器,原理很简单,就是将DAC输出和输入信号作比较,FPGA负责DAC电压输出控 输出检测。 五、参考文献 [1] 瞿安连.应用电子技术.科学技术出版社,2006 [2] 华成英,童诗白.模拟电子技术基础(第四版).北京:高等教育出版社,2006 [3] 德州仪器公司(中国)官方网站学习资源 [4] Inexpensive peak detector requires few components.Anthony H Smith [5] Design with Operational Amplifiers and Analog Integrated Circuits.Franco, Sergio 系统分类: 模拟技术 | 用户分类: 模拟技术 | 来源: 原创 | 【推荐给朋友】 | 【添加到收藏夹】 该用户于2009/3/2 15:15:03编辑过该文章 re:【原创首发】史上最实用较深刻的峰值检测电路实例与分析 标题 姓名 主页 验证码: 提 交 mhtml:file://I:\峰值检测\峰值检测电路\实用峰值检测电路实例与分析.mht 2010-4-8
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