使用二極管和電容器構(gòu)建簡(jiǎn)單的峰值檢測(cè)器電路

峰值檢測(cè)器電路用于在快速變化的波形中找到峰值幅度。峰值檢測(cè)器通常用于聲音測(cè)量應(yīng)用中，以查找特定區(qū)域或地點(diǎn)的最大聲音級(jí)別，這有助于確定該地點(diǎn)的最大響度級(jí)別。因此，像這樣，有許多使用峰值檢測(cè)器電路的應(yīng)用。對(duì)于基本的峰值檢測(cè)器電路，我們甚至不需要任何復(fù)雜的電子元件?？梢允褂?a target="_blank">二極管和電容器構(gòu)建簡(jiǎn)單的峰值檢測(cè)器電路。

基本峰值檢測(cè)器電路

基本的峰值檢測(cè)器電路是串聯(lián)的二極管和電容器。在我們的電路中，我們從220v 到 6v 降壓變壓器提供正弦波輸入。二極管處于正向偏置狀態(tài)，對(duì)于輸出，示波器探頭連接在二極管和電容器之間。下面是基本峰值檢測(cè)器電路的示意圖。

在信號(hào)的正半周，二極管將正向偏置并允許電流通過(guò)它。同時(shí)，電容開始充電到輸入信號(hào)的峰值，直到二極管保持正向偏置。

現(xiàn)在，在信號(hào)的負(fù)半周期，二極管反向偏置，此時(shí)電容器保持前半周期的峰值。因此，這被稱為峰值檢測(cè)器，輸出波形將如下圖所示，

實(shí)際上，輸出是通過(guò)連接到電路的某些負(fù)載獲取的。因此，當(dāng)輸入信號(hào)減小時(shí)，電容器開始通過(guò)負(fù)載 R L放電。為了保持電荷并減慢電容器的放電速度，請(qǐng)選擇非常高的負(fù)載 R L值。

電路的輸出定義為

V OUT = V IN - V D

其中V IN是輸入信號(hào)電壓，V D是二極管兩端的電壓降。在這里，在輸出波形中，您可以看到由于電路中二極管兩端的電壓降，峰值向下移動(dòng)。因此，二極管上的這個(gè)電壓降會(huì)降低電路的效率，為了改進(jìn)設(shè)計(jì)，接下來(lái)我們將使用運(yùn)算放大器。

為了檢測(cè)輸入信號(hào)的負(fù)峰值，在反向條件下連接二極管。

基于運(yùn)算放大器的峰值檢測(cè)器電路

基于運(yùn)算放大器的峰值檢測(cè)器電路是基本峰值檢測(cè)器電路的修改，用于消除二極管兩端的電壓降。每當(dāng)施加的輸入電壓信號(hào)大于二極管的閾值電壓時(shí)，二極管就會(huì)正向偏置并充當(dāng)閉合開關(guān)。在這里，二極管連接在反饋中，因此電路用作緩沖電路。因此，任何施加到運(yùn)算放大器正端的輸入都將在輸出端接收。

所需材料

示波器

LM741-運(yùn)算放大器IC

二極管 - 1N4007

電阻器（10k） - 3nos。

電容器 （4.7uf） - 1 個(gè)。

面包板

跳線

電路原理圖

基于運(yùn)算放大器的峰值檢測(cè)器電路的工作

在第一個(gè)正半周期，運(yùn)算放大器輸出為高電平，因此二極管正向偏置。同時(shí)，電容充電到輸入信號(hào)的最高峰值。在這里，該電路用作電壓跟隨器緩沖電路。

在第一個(gè)負(fù)半周期，運(yùn)算放大器輸出為低電平，因此二極管將反向偏置。因此，直到二極管再次正向偏置，電容器才會(huì)保持輸入信號(hào)的峰值。在二極管的這種反向偏置條件下，運(yùn)算放大器處于開環(huán)狀態(tài)并進(jìn)入飽和狀態(tài)，因此電容器開始向 R L放電。這就是為什么您會(huì)在信號(hào)的負(fù)周期中看到下降的斜率。

基于運(yùn)算放大器的峰值檢測(cè)器電路的輸出波形如下所示：