峰值检波电路设计思路

1、如图所示为由SMP04与运放构成的具有保持控制的正、负峰值检波电路。放大器A用于正峰值检波，放大器B用于负峰值检波。假定SMP04内部采样保持开关闭合，当正输入电压VIN上升时，正峰值检波放大器A输出使D2导通、D1截止，放大器A的反馈回路断开，采样保持放大器SMP04输出“VOUT正”跟踪输入变化。相反，负峰值检波放大器B输出使D4截止、D3导通，采样保持放大器SMP04输出“VOUT负”保持最后一次最大输入负峰值电压如图所示为由SMP04与运放构成的具有保持控制的正、负峰值检波电路。放大器A用于正峰值检波，放大器B用于负峰值检波。假定SMP04内部采样保持开关闭合，当正输入电压VIN上升时

2、，正峰值检波放大器A输出使D2导通、D1截止，放大器A的反馈回路断开，采样保持放大器SMP04输出“VOUT正”跟踪输入变化。相反，负峰值检波放大器B输出使D4截止、D3导通，采样保持放大器SMP04输出“VOUT负”保持最后一次最大输入负峰值电压。正输入电压 VIN从最大值下降，当低于保持电容上电压时，D2截止、D1导通，采样保持放大器SMP04输出“VOUT正”，保持在此之前保持电容上的正输入电压VIN最大值(峰值)；同理，负峰值检波放大器B输出使D4导通、D3截止，采样保持放大器SMP04输出“VOUT负”开始跟踪输入变化。由此反复工作，将正和负峰值电压检波出来分别由“VOUT正”和“V

3、OUT负”端输出。在峰值保持阶段，PD非H控制信号为高电平，SMP04内部采样保持开关断开，可以减小保持电容的漏电流。当“复位”信号为高电平时，Q1、Q2导通，将SMP04输入端钳位到零，即产生复位。什么是峰值检波电路？峰值检波电路一般是由一个运放构成的电压跟随器和二极管和电容构成当输入信号为正半周时二极管导通对电容充电，一直充电到峰值即最大值，当输入电压负半周时二极管截止，电容不放电，保持电压（峰值电压），这样电容两端电压一直处于峰值，可以检测出信号的峰值，称其为峰值检波 基本的峰值检波电路是由二极管电路和电压跟随器组成的，参考电路如图8-1所示。峰值检波电路的原理：当输入电压正半周时，检波

4、管导通，对电容C1充电；适当选择电容值，使电容充电速度大于放电速度，这样电容两端的电压可以保持在最大电压处，从而实现峰值检波；二极管VD2用于补偿VD1的导通压降，提高测量精度；为隔离后级，增加由运算放大器构成的射极跟随器。此电路能够检测的信号频率范围很宽，被测信号频率低时检波的纹波较大，但通过增加由小电容和大电容并联构成的电容滤波电路可以滤除纹波。如果此电路中的二极管使用高频二极管，则可大大提高测量范围的频率上限。峰值检波电路是以2个运放和2个二极管，一个电阻和一个电容构成的能够使信号一直在其峰峰值的电路。主要分为4个模块：电压存储器（一个电容器，用来存储保持最近峰值，它存储电荷的功能使它充

5、当一个电压存储器），二极管（用来进一步对电容充电的单向电流开关），电压跟随器（能够使电容电压跟踪输入电压的器件），能将输出周期性清零的开关。后面的一个运放是对电容电压进行缓冲，以防止通过R和任何负载所引起的放电。 D1和R可以防止前运放在检测到峰值后出现饱和，因此当一个新的峰值出现后可以迅速跟随到输出Vo。基本原理如下：（二极管上面也由管压降）当一个新的峰值达到时，输入电压值小于峰值，由于虚断，前运放的输出大于Vn，故使二极管D1断开，没有电压。D2通路，继续给电容充电维持其峰值，这样前运放的输出会比后运放的输出大一个管压降（VD2）。由于D1的断开，使后运放和R还有D2构成一个反馈通路，使前

6、运放的输入端之间保持虚短（号号）“虚短”是指在理想情况下，两个输入端的电位相等，就好像两个输入端短接在一起，但事实上并没有短接，由于R上面没有电流通过（可以视为短路），就会使后运放输出电压于跟随前运放的输入，这个就叫做跟踪模式。这种前提应该是前运放的输入电压大于后运放的电压，也就是当一个新的 峰值达到时的意思 。当达到峰值后前运放的电压输入变小，伴随的就是其输出变小，小于电容上的电压，让D2二极管截止（即让电容上面一直维持着对大压降）。由于输入端虚短，Vn上的电压等于Vp，这样D1管压降的存在，使前运放的输出端小于输入端的VD1电压。R的存在是给D1提供一个电流通路。此时后运放的电压一直在其峰

7、值，大于输入端的电压，电阻R上存在电流。电流大小是后运放的输出于前运放输入之间的压差与R的比值。R一般选几千欧。为了消除输入失调电流维持前运放的稳定，可以在D1和R上并联一个几十皮法的电容。D2和后运放接在前运放的反馈通路上可以消除由D2上的电压降和后运放的输入失调电压所引起的任何误差。峰值间的电容放电足够小，可以使峰峰值的幅度变化更小，那样就需要后运放的输入端偏置电流足够的低。对前运放的要求是其需要有足够低的直流输入误差和足够高的输出电流能力，以便在短暂的峰值期对电容进行充电。二极管反转时可以得到负峰值。存在的问题：输入偏置电流 输入偏置电压足够高的输出电流能力不是很理解。后面的存储电压的电

8、容可以选择103的简易的峰值检波电路原理如下： 输出初始值为0，当待测信号幅度高于0时，前级的运放输出高（相当于比较器），二极管导通。后级运放相当于跟随器，输出跟随输入的增大，同时电容充电。 当待测信号幅度大于输出时，二极管导通，输出跟随输入，电路工作在“跟随状态”。 当待测信号幅度小于输出时，二极管截止，但由于电容之前充电，存储的能量是之前最大幅度时的，因此后级跟随器依然保持之前的最大幅度，电路工作在“保持状态”。实际中要注意的问题： 1、由于二极管导通电压的存在，最后的峰值要加上导通电压才准确； 2、运算放大器的带宽决定了输入信号的最大频率； 3、由于电容在此处起电能储存的作用，因此要求电容贮能好，简易使用CBB电容，而不应采用像电解电容之类漏电较大的，或者至少采用此片电容等。 本电路，经过本人尝试，可以工作。一开始并没有在外反馈环加电阻，有时候会产生问题，后加上后就可以了。真有效值检波电路采用ADI公司的A