峰值检测电路总汇
buck峰值电流 采样电路
buck峰值电流采样电路随着电子设备的不断发展，对于电源管理的需求也越来越高。
其中，对于峰值电流的精确采样及实时监测是电源管理领域中非常重要的一环。
在开关电源、电动车充电桩、光伏逆变器等领域，峰值电流采样电路的设计和应用变得越来越普遍。
为了满足这一需求，工程师们设计了各种各样的峰值电流采样电路。
在本文中，我们将重点介绍一种常用的buck峰值电流采样电路，希望能为相关领域的工程师和研究人员提供一些参考和帮助。
一、buck峰值电流采样电路的原理buck峰值电流采样电路是一种基于电流变压器的电路。
其实现原理主要是利用电流变压器将电路中的峰值电流转换为与之成正比的电压信号，再通过放大电路和滤波电路处理得到稳定的、精确的峰值电流信号。
在buck峰值电流采样电路中，首先需要选择合适的电流变压器。
电流变压器的参数应满足电路设计的要求，如额定电流、变比、耐压等。
然后通过电流变压器将被测电路中的峰值电流转换为相应的电压信号，进而经过放大和滤波处理得到稳定的、精确的峰值电流信号。
二、buck峰值电流采样电路的电路设计1. 选择电流变压器在设计buck峰值电流采样电路时，首先需要选择合适的电流变压器。
通常情况下，电流变压器的额定电流要大于被测电路中的最大峰值电流，以确保信号的充分采样。
变压器的变比和耐压等参数也需要根据实际需求进行选择。
2. 放大电路设计放大电路用于放大电流变压器输出的电压信号。
在选择放大电路时，需要考虑信噪比、增益稳定性，以及对输入信号的线性响应等因素。
常用的放大器有运放、差分放大器等，根据实际需求选择合适的放大电路。
3. 滤波电路设计滤波电路主要用于去除放大电路输出信号中的杂散干扰，得到稳定的、精确的峰值电流信号。
一般情况下，可以采用低通滤波电路或带通滤波电路进行滤波处理，以满足精确采样的要求。
三、buck峰值电流采样电路的应用buck峰值电流采样电路在电源管理领域有着广泛的应用。
主要包括但不限于以下几个方面：1. 开关电源在开关电源中，准确测量和监测输出端的峰值电流是保证电源稳定运行和工作效率的关键。
宽带峰值检测器检测宽输入频率范围(附电路1)
这种设计理念的基础是先前一个实现了15MHz到30MHz甚至更多带宽的精密峰值检测器（参考1），依赖于你的应用的最大输入信号水平。
这个设计的关键点是一个可以提供高转换率和应用需要的低传输延迟的超高速比较器。
这次设计里的比较器是模拟设备AD8561，一个7-nsec装置（参考2）。
这个峰值检测器在100mV到6V的点对点输入信号电平范围内提供100MHZ到高于14MHZ 的精度。
在更高的频率下，最高可用的输入信号电平降低。
在更高的频率下，最高可用的输入信号电平降低。
该电路展示了一个超过输入电平范围的±3%精度。
从图1xx我们可以看到，由IC1及其相关部件组成的高输入阻抗缓冲器提供给超快比较仪IC3交流信号。
由于运算放大器IC2A和其相关部件的作用，IC1的输出集中在0v直流电上。
这些相关部件在IC1的引角6取样直流电平，随后再提供一个直流校正电压到IC1的引角3。
这一行为实质上消除了IC1的输入偏移电压和输入偏置电流的影响。
当频率增加至25MHZ时，R1，R4和C1提供少量的增益提升，C5随后开始滚降增益。
输入信号电容耦合到输入缓冲器，因此，为妥善运作，交流输入信号必须有一个类似正弦波的对称波形。
在通过C2后一个非对称波形在他的峰值处有一个偏移，同时作为一个结果，峰值检测器的输出将不准确。
当引角2的输入比引角3的直流电平高的时候，比较仪IC3的输出摆动很高。
这一行为通过R17，D4，D5，D6和R23轮流掌管保持电容器C19。
当C19上的电压比IC3的引角2的峰值信号电平高的时候，比较仪停止对他的输出端提供充电脉冲。
处于平衡状态，比较器用正确的振幅和宽度提供输出脉冲来维持C19处的电压大约是输入信号的峰值电平。
高输入阻抗直流缓冲区IC2B最大限度地减少C19充电脉冲间的放电。
由R24，R25和C20组成的网络过滤和衰减直流输出。
由于输出往往会稍微高于IC1的引角3的输入信号的实际峰值电平，这种衰减是必然的。
基于运算放大器的峰值检测电路
燕山大学课程设计说明书
关，即二极管；
（c）
当一个新的峰值出现时，使电容电压能够跟踪输入电压的器件， 即电压跟随器；
（d）
能周期的将 vo 重新置零的开关，这里是用 NPN 型 BJT 和电容相
并联实现的。Hale Waihona Puke 第四章 电路模块选取及参数计算
4.1 模块选取及测量电路设计
在图 4.1 中，四个模块的功能分别是由 C2 、 D2 、 OA1 和 555 多谐振荡电路与
2011第一章摘要第二章引言第三章基本原理31理论分析32电路功能分析第四章电路模块选取及参数计算41模块选取及测量电路设计42参数选取及计算43设计电路器件选取第五章电路性能测试51输出波形multisim仿真52对于微小输入幅值的分析10第六章误差分析10第七章电路部件可替换方案11第八章结论12第九章心得体会13参考文献第一章摘要本文介绍一种基于运算放大器的峰值检测电路的设计简要地介绍了峰值检测电路的工作原理与设计方案并详细地介绍了该检测电路的参数设计和制作过程
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基层教学单位主任签字
说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
2010 年 6 月 27 日
燕山大学课程设计评审意见表
指导教师评语：
成绩： 答辩小组评语：
指导教师： 年 月日
成绩：
课程设计总成绩： 答辩小组成员签字：
组长： 年 月日
年 月日
基于运算放大器的峰值检测电路设计
目录
第一章 摘要 ............................................................ 5 第二章 引言 ............................................................ 5 第三章 基本原理 ........................................................ 6 3.1 理论分析 ..................................................................................... 6 3.2 电路功能分析 ................................................................................. 6 第四章 电路模块选取及参数计算 .......................................... 7 4.1 模块选取及测量电路设计........................................................................ 7 4.2 参数选取及计算................................................................................ 9 4.3 设计电路器件选取............................................................................. 10 第五章 电路性能测试 ................................................... 10 5.1 输出波形multisim仿真......................................................................... 10 5.2 对于微小输入幅值的分析 ....................................................................... 11 第六章 误差分析 ....................................................... 12 第七章 结论 ........................................................... 13 心得体会 .............................................................. 14 参考文献 .............................................................. 15
峰值检波电路应用
峰值检波电路应用
峰值检波电路是一种电路，它可以检测信号的最大峰值，并将其输出。
这种电路通常用于测量高频信号的幅度。
峰值检波电路可以通过选择不同的元件值进行调整，以适应不同频率范围的信号检测。
在某些应用中，峰值检波电路可以用于检测脉冲信号，例如雷达和无线电通信系统。
此外，峰值检波电路还可以用于音频放大器中，以提供更好的音质和更高的功率输出。
总之，峰值检波电路在各种电子设备和应用中都有重要的应用。
- 1 -。
峰值检波器电路原理
峰值检波器电路原理峰值检波器工作原理：峰值检波器，它是一个能记忆信号峰值的电路，其输出电压的大小，一直追随输入信号的峰值，而且保持在输入信号的最大峰值。
峰值检波器电路当V1〉V。
时：信号由（+）端加入，OPA的输出Va为正电压，二级管D导通，于是输出电流经D对电容C充电一直充至与Vi相等之电压。
（当D导电时此电路作用如同—电压跟随器）当V1〈V。
时：OPA的输出Va为逆向偏压，相当于开路，于是电容C既不充电也不放电，维持于输入之最大值电压下图为输出与输入的充放电情形，其中输出波形V。
，一直保持在输入波形Vi的最大峰值。
峰值检波、准峰值检波和平均值检波的区别采用准峰值检波是民用电磁骚扰发射测试特点，由于民用的电磁兼容产品族标准都是从CISPR标准转化过来的，这些标准都是为了保证通信和广播的畅通而编制的，因此骚扰对通信和广播的影响最终是有人的主观听觉效果来判断，平均值检波和峰值检波都不足以描述脉冲的幅度，宽度和频度对视觉造成的影响，而必须用准峰值检波，只有准峰值检波才比较符合人耳对声音的反应规律。
几种检波方式的各自特点：1. 平均值检波：其最大特点是检波器的充放电时间常数相同，特别适用于对连续波的测量。
2. 峰值检波：它的充电时间常数很小，即使是很窄的脉冲也能很快充电到稳定值，当中频信号消失后，由于电路的放电时间常数很大，检波的输出电压可在很长一段时间内保持在峰值上。
峰值检波的特点首先在军用设备的骚扰发射试验中被优先采用，因为好多军用装备只要单次脉冲的激励就可以造成爆炸或数字设备的误动作，而无需像音响设备那样讲究时间的积累。
3. 准峰值检波：这种检波器的冲放点时间常数介于平均值于峰值之间，在测量周期内的检波器输出既与脉冲幅度有关，又与脉冲重复频率有关，其输出与干扰对听觉造成的效果相一致。
4．准峰值测试的主要问题与改进措施用准峰值检波方式进行测试的主要问题是测量时间长。
表1是准峰值检波和峰值检波的测试时间比较。
峰值检波的各种设计
峰值检波的各种设计峰值检波器被广泛应用于信号处理和测量领域，用于检测信号的最大幅值或峰值。
在本文中，将介绍峰值检波器的各种设计方案。
1.简单整流电路：最简单的峰值检波器设计是通过使用一个整流电路。
整流电路将信号的负半周期变为正半周期，并输出信号的最大峰值。
然而，这种方法不能精确地检测到信号的准确峰值，因为整流后的信号仍然是一个脉冲列，无法得到真实的峰值幅值。
2.峰值保持电路：为了实现准确测量信号的峰值幅值，可以使用峰值保持电路。
峰值保持电路的基本原理是通过一个电容器来存储信号的峰值，然后在一个锁存电路中保持该值直到下一个峰值出现。
这种设计能够准确地测量信号的峰值幅值，并且具有快速反应的特点。
3.过零比较器设计：过零比较器峰值检测电路是一种常用的设计方案，特别适用于高频信号的峰值检测。
该电路将信号和一个参考电平进行比较，当信号超过或等于参考电平时，输出一个脉冲。
通过对输入信号进行红外采样，可以获得信号的真实峰值幅值。
4.前沿检测电路：前沿检测电路是一种基于信号边沿的设计方案。
该电路检测信号从低电平到高电平的跳变，然后输出一个脉冲，代表信号的峰值幅值。
该设计适用于矩形波形等具有明显边沿的信号。
5.峰均值检测器：峰均值检测器是一种结合了峰值检测和均值滤波的设计方案。
该电路通过使用一个低通滤波器来对信号进行滤波，然后使用一个峰值检测器来得到信号的峰值幅值。
这种设计能够准确地测量信号的瞬态峰值，并且可以平滑信号的波动。
总结起来，峰值检波器的设计方案包括简单整流电路、峰值保持电路、过零比较器设计、前沿检测电路和峰均值检测器。
不同的设计方案适用于不同类型的信号和应用场景。
峰值检波器的选择应该基于对系统性能要求的理解和对特定应用的需求的考虑。
基于峰值检测的mems器件微弱电容检测电路
基于峰值检测的mems器件微弱电容检测电路下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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peak detector
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Vo = Vpeak，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，像电子设计竞赛是可以的，因为测试信号总是正弦波，方波等。
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）就是要对信号的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进行简单验证会节省很多时间。
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。
但我们知道，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，输出电压要从负饱和电压值一直到（Vi+V）。
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峰值检测1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Vo = Vpeak，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，像电子设计竞赛是可以的，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，谢谢大家，我会更努力的：-）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）就是要对信号的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进行简单验证会节省很多时间。
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。
但我们知道，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，输出电压要从负饱和电压值一直到（Vi+V）。
这个过程需要花费时间，如果在这个过程，输入发生变化，输出二极管就会出现失真。
因此，我们需要在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）：经过以上的简单描述，其实我们已经可以将峰值检测器分成几个模块：（1）模拟峰值存储器，即电容器；（2）单向电流开关，即二极管；（3）输入输出缓冲隔离，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、几种峰值检测电路采用二极管和电容器组成的峰值检测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，我们可以查到不少。
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值检测器的性能。
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测器：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运放的输出驱动力；（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）提供了一种非常棒的PKD：性能如下：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+高速比较器组成的峰值检测器，原理很简单，就是将DAC输出和输入信号作比较，FPGA负责DAC电压输出控制和比较器输出检测。
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峰值检测电路（二）/meijiangmiantk/blog/item/7c6b84debd949d1a49540397.html1．基本的峰值检测电路本实验以峰值检测器为例, 说明可利用反馈环改进非线性的方法。
峰值检测器是用来检测交流电压峰值的电路, 最简单的峰值检测器依据半波整流原理构成电路。
如实图4.1所示, 交流电源在正半周的一段时间内, 通过二极管对电容充电, 使电容上的电压逐渐趋近于峰值电压。
只要 RC 足够大，可以认为其输出的直流电压数值上十分接近于交流电压的峰值。
图4.1 简单峰值检测电路这种简单电路的工作过程是, 在交流电压的每一周期中, 可分为电容充电和放电两个过程。
在交流电压的作用下, 在正半周的峰值附近一段时间内, 通过二极管对电容 C 充电，而在其它时段电容 C 上的电压将对电阻 R 放电。
当然，当外界交流电压刚接上时，需要经历多个周期, 多次充电, 才能使输出电压接近峰值。
但是, 困难在于二极管是非线性元(器)件, 它的特性曲线如实图4.2所示。
当交流电压较小时，检测得的直流电压往往偏离其峰值较多。
图4.2 二极管特性曲线这里的泄放电阻R，是指与 C 并联的电阻、下一级的输入电阻、二极管的反向漏电阻、以及电容及电路板的漏电等效电阻。
不难想到, 放电是不能完全避免的。
同时, 适当的放电也是必要的。
特别是当输入电压变小时, 通过放电才能使输出电压再次对应于输入电压的峰值。
实际上, 检测器的输出电压大小与峰值电压的差别与泄放电流有关。
仅当泄放电流可不计时, 输出电压才可认为是输入电压的峰值。
用于检测仪器中的峰值检测器要求有较高的精度。
检测仪器通常 R 值很大，且允许当输入交流电压取去后可有较长的时间检波输出才恢复到零。
可以用较小的电容，从而使峰值电压建立的时间较短。
本实验的目的, 在于研究如何用运算放大器改进峰值检测器, 进一步了解运算放大器之应用。
2．峰值检测电路的改进为了避免次级输入电阻的影响, 可在检测器的输出端加一级跟随器(高输入阻抗)作为隔离级(实图4.3)。
图 4.3 峰值检测器改进电路（一）也可以按需要加一可调的泄放电阻。
如果允许电路有很长的放电时间, 也可以不用外加泄放电阻。
这种电路可以有效地隔离次级的影响, 且跟随器的输出电压(Vo)可视为与电容上的电压相等。
电路中的二极管, 仅在 Vi-Vo > 0 时才导通, 使电容C充电。
这时, 二极管上的电压为(Vi-Vo)。
为使在(Vi-Vo)很小时也能有足够的充电速度, 可将(Vi-Vo)经过放大, 再作用于二极管。
按照这一设想, 可在检测器前加一级比较放大器(实图4.4)。
图4.4 峰值检测器改进电路（二）在分析时常认为运算放大器失偏电压为理想值 0V。
比较放大器是开环的差动放大器,它可以有很高的增益, 只要 Vi 略大于 Vo, 就可以输出很大的电压驱动 D1 对电容充电。
例如运算放大器的增益为 100dB量级, 只需 Vi 比 Vo大 0.02mV, 就可以输出 2V 的正向电压，显然, 加速了电容的充电过程，直至使 Vo 等于 Vi 的峰值为止。
实际工作中, 决定 Vo 与 Vi 有差别的一个重要因素, 将是放大器输入端的失调电压。
当然, 放大器也应有足够的带宽，以适应要求检测的交流电压的频率范围。
在 Vi-Vo < 0 时, 比较放大器的输出电压接近于负电源电压, 使 D1 上有较大的反向电压, D1 就会有一定的反向泄漏电流。
为抑制 D1 的反向电流, 应使 D1 的正极在反向时的电压, 只略低于 Vo。
为此,在比较放大器(A2)与 D1 之间增设二极管 D2 和电阻 R2 (实图4.5)。
图4.5 峰值检测器改进电路（三）在 Vi > Vo 时, A2 输出较大的正向电压, 使 D2 与 D1 导通对电容充电。
在 Vi < Vo 时, A2 输出的反向电压使 D2 关断。
这时, D2 的负极(D1 的正极)通过 R2 联于 A1 的输出端, 使 R2 一端的电压(对地)为 Vo。
如图所示, 流过D2 的反向电流通过 R2, 因而使 D2 的负极(D1 的正极)上和电容上的电压得以保持。
通常 R2 为数百kW的电阻, 例如在实图4.5中 R2 为 560kW。
若 D2 的反向电流为 0.2mA, 则 R2 上的电压为 0.11V, 即 D1 上的反向电压为 0.11V。
由此可见, D2 和 R2 有效的抑制了D1的反向电流, 其作用相当于增大了检测电路的泄放电阻。
还需注意, D2 还有极间电容 C2, 它与 R2 组成阻容耦合电路。
以上的分析略去了 C2 的作用,实际上是假定输入信号的频率满足：W << 1/(R2C2) (4.1)因此, 除了选用级间电容较小的二极管之外, 还应参照上式选择 R2。
实图4.5是改进的峰值检测器的原理图。
该电路还有一个实际问题。
在输入信号的每周期的大部分时间中处于 Vi < Vo 的状态, 因而 A2 输出端的电压几乎等于负电源电压, A2 的中间级和输出级的某些管子, 必处于深饱和和深截止状态。
仅当 Vi 在峰值附近的一小段时间中, A2 才可能在线性区中, A2 的某些管子应从深饱和状态(或深截止状态)转向线性区(放大区)中的状态。
管子的这种状态的转换需要经历一段时间才能完成。
这种效应限制了输入信号频率, 亦即限制了检测速度。