经典峰值检波电路。求分析。

煮酒fu · 发表于 2013-12-17 10:15:44

图片已经上传。如图所示，与一般的峰值检波不同。激励信号是20KHA，100ma的交流信号。
先看我上传的经典峰值检波电路图。L1是检波线圈。R1，R2为运放提供偏执电压，，适当调节R2可改变运放的输入偏执电压。二级放大增益（R5/R4=30）.可根据线圈L1输出线圈感应电动势的大小，适当改变R3，改变第一级的放大倍数。引入R7是为了降低第一级的直流电压增益，从而提高静态工作点的稳定性。（R7不是输入电阻吗，这不是典型的负反馈吗？为什么会降低直流电压增益呢，不理解。）R7的引入，降低了第一级的交流放大能力。所以接入C4=0.47uf，实现交流旁路。VD1，R6,C3，构成幅度检波电路。检波常数t = RC， t=激励信号（20khz）的3～5倍。适当选择C3，即可输出波纹较小的直流电压。

另一图就比较牛了。至今没看懂。TLC372为高速比较器。U1 OPA380 的+输入端接地，所以U1的负输入端以及U1的输出都保持在虚地状态，则U3 TLC372的输入端也保持在虚地状态。问题来了，TLC372 的负输入端与虚地比较，输出的不就是电源电压吗，那怎么实现的峰值检波呢？大神们，帮忙分析下！

煮酒fu · 发表于 2013-12-17 10:16:32

我自己先顶下。

煮酒fu · 发表于 2013-12-17 10:46:02

再顶下，还是没人来吗？

z625552094 · 发表于 2013-12-17 12:06:49

中间部分可以看成一个反向积分器。分析工作情况：1.假设初始情况 U1 输出的电压为U0。在输入信号的正半周，刚过零时，对于比较器U3 TLC372，V-大于V+，比较器输出负电源电压，对电容C7放电，此时U1输出电压升高，反馈到比较器的同相端，直到输入信号达到峰值，积分器的输出电压即为输入信号的峰值。
将中间部分看成积分器的条件是输入信号的频率 Ω >>1/(R2*C7) , 输入信号的Ω=125.6*10^3 rad/s 而1/（R2*C7）=778rad/s 满足前面的条件。
以上个人观点，如不正确，还请指正

煮酒fu · 发表于 2013-12-17 12:15:40

z625552094 发表于 2013-12-17 12:06
中间部分可以看成一个反向积分器。分析工作情况：1.假设初始情况 U1 输出的电压为U0。在输入信号的正半周， ...

首先感谢回帖，正在看你的解答。

煮酒fu · 发表于 2013-12-17 12:45:14

z625552094 发表于 2013-12-17 12:06
中间部分可以看成一个反向积分器。分析工作情况：1.假设初始情况 U1 输出的电压为U0。在输入信号的正半周， ...

我大体明白你的意思了。我按照你的思路分析一下这个电路吧。与你的想法有不同。假设输入信号的负半周，刚进入零点。U3的负输入端为负，小于虚地。所以U3输出为正电源电压。对电容充电。电容充电时间t=RC，大于信号的整个负半周时间，也就是整个信号负半周，电容都处于充电状态。然后过零点，进正半周，电容放电，电压不再充电。U1的输出电压最大。这不是峰值检波，这是对整个负半周信号的电压积分啊。然后再按照你的分析方法，进入正半周，电容放电，进入正半周的那一刻，电容电压是最大的。

煮酒fu · 发表于 2013-12-17 12:49:08

z625552094 发表于 2013-12-17 12:06
中间部分可以看成一个反向积分器。分析工作情况：1.假设初始情况 U1 输出的电压为U0。在输入信号的正半周， ...

按照你的思路，到达峰值之后，不是还是在积分吗?

煮酒fu · 发表于 2013-12-17 14:10:11

输入信号的正半周（峰值检波肯定是方便AD检测，所以肯定是检测信号的正向峰值）。U3输出负电源电压。U3的输出端表现为吸电流。电容C8，C7通过地，电流流向U1，对电容进行充电。这时U1的输出端不断被抬高。输出端电压反馈到比较器的正向输入端。当输入信号到了峰值之后，U1的输出端也到了峰值。即U3的正向输入端也到了峰值。然后信号的输入端减小，比较器输出正电压。电容放电。C8将信号峰值输入到电压跟随器的正向输入端。将峰值输出。此时一定要要求，电容C7的放电时间大于信号的下一个正半周来到的时间。一介电路时间常数t = RC = 1629ms 输入信号的时间周期是T=1/(20KHZ)= 50us . 3-5个一介电路常数认为电放电完毕。所以再下一个正半周到来之际，电容放电很少。符合峰值检波的要求。

lsz0628 · 发表于 2013-12-17 14:42:23

学习学习~~~~~~~

煮酒fu · 发表于 2013-12-17 15:02:02

我仿真了一下，没有后面的电压跟随也能正常工作，期待大神来解决下了。

煮酒fu · 发表于 2013-12-17 20:39:58

我再顶下。别沉了！

lcw_swust · 发表于 2013-12-19 14:37:47

TLC372与LM393类似，输出是OD（OC）型的。
如果用运放代替TLC372,则需要在输出端串一个二极管；正是由于有这个二极管，才实现了峰值检波。
当U3的2脚输入电压高于3脚时，1脚输出为V-，由于U1的反相，C7由R1快速充电，U1输出电压增加，最终使得U3的3脚电压等于2脚电压。
当U3的2脚输入电压低于3脚时，1脚输出为悬空，由于C7对R2缓慢放电，U1输出电压缓慢降低，最终使得U3的3脚电压不低于2脚电压。
总结：由于TLC372输出的单向性，C7的充放电速度不同，形成了峰值检波。

煮酒fu · 发表于 2013-12-19 16:43:08

lcw_swust 发表于 2013-12-19 14:37
TLC372与LM393类似，输出是OD（OC）型的。
如果用运放代替TLC372,则需要在输出端串一个二极管；正是由于有 ...

您的回答为这一句：当U3的2脚输入电压低于3脚时，1脚输出为悬空，由于C7对R2缓慢放电。
请问372不是快速比较器的吗？ 2低于3脚时，不应该输出负电压信号吗？这一点真的想不通啊！

lcw_swust · 发表于 2013-12-19 17:00:17

煮酒fu 发表于 2013-12-19 16:43
您的回答为这一句：当U3的2脚输入电压低于3脚时，1脚输出为悬空，由于C7对R2缓慢放电。
请问372不是快速 ...

" 2低于3脚时，不应该输出负电压信号吗？"
这个你搞反了吧。
你可以把它当运放来分析，但是输出要串个二极管。
IN-<IN+,OUT为高
IN->IN+,OUT为低

煮酒fu · 发表于 2013-12-19 17:07:41

lcw_swust 发表于 2013-12-19 17:00
" 2低于3脚时，不应该输出负电压信号吗？"
这个你搞反了吧。
你可以把它当运放来分析，但是输出要串个二 ...

我是搞反了。但是实在是不理解你这里说的悬空是什么意思。我串联个二极管可以。我就明白了。电流无法回流。相当于悬空。
但是这里是tlc372快速比较器。没有加二极管啊。
快速比较器也是运放的一种呀！还请您赐教！

lcw_swust · 发表于 2013-12-19 17:25:36

本帖最后由 lcw_swust 于 2013-12-19 17:34 编辑

煮酒fu 发表于 2013-12-19 17:07
我是搞反了。但是实在是不理解你这里说的悬空是什么意思。我串联个二极管可以。我就明白了。电流无 ...

多看看手册就明白了

煮酒fu · 发表于 2013-12-19 17:55:15

lcw_swust 发表于 2013-12-19 17:25
多看看手册就明白了

非常感谢您的回答！

煮酒fu · 发表于 2013-12-19 20:36:34

我再来个相敏检波。

煮酒fu · 发表于 2013-12-19 20:49:22

lcw_swust 发表于 2013-12-19 14:37
TLC372与LM393类似，输出是OD（OC）型的。
如果用运放代替TLC372,则需要在输出端串一个二极管；正是由于有 ...

有一个很重要的问题需要请教。你说的多看看运放资料。请问所有的专用比较器都是有一端是悬空的吗，还是只是某种类型的运放有这种悬空的特性？如果按照你说的悬空，那这种运放岂不是只能输出两种形态。1.要么悬空或者正电源电压。2.要么悬空，要么负电源电压。

lcw_swust · 发表于 2013-12-19 20:58:32

煮酒fu 发表于 2013-12-19 20:49
有一个很重要的问题需要请教。你说的多看看运放资料。请问所有的专用比较器都是有一端是悬空的吗，还是只 ...

唉...
你还是多想想吧
我讲的也不一定是对的

煮酒fu · 发表于 2013-12-19 21:01:13

lcw_swust 发表于 2013-12-19 20:58
唉...
你还是多想想吧
我讲的也不一定是对的

你这样的回答，让我无从下手啊！

lcw_swust · 发表于 2013-12-19 21:07:01

煮酒fu 发表于 2013-12-19 21:01
你这样的回答，让我无从下手啊！

只要你把电阻、电容、电感、二极管、三极管都搞明白了，那这些问题都能迎刃而解。
能把三极管搞清楚也不错了。

煮酒fu · 发表于 2013-12-19 21:23:31

lcw_swust 发表于 2013-12-19 21:07
只要你把电阻、电容、电感、二极管、三极管都搞明白了，那这些问题都能迎刃而解。
能把三极管搞清楚也不 ...

正在努力中啊！

煮酒fu · 发表于 2014-4-2 11:40:34

煮酒fu 发表于 2013-12-19 21:23
正在努力中啊！

http://www.21ic.com/dianlutu/555dianlu/2011-01-25/75186.html 标记下，这个是简易正弦信号发生器

小和尚 · 发表于 2020-8-4 16:32:45

楼主，不知道你还在不在，好多年前的帖子了，但是最近在做峰值检波器，用的就是TLC372，电路图原理相差不多，我是对矩形脉冲波进行检波的，当脉冲的占空比小于50%时，检波器出来的峰值也相应减小，而且幅度特别大，在占空比为10%时，峰值本应该是2V，但是峰值检波器出来的峰值是500MV左右，请问，您知道为什么吗？

经典峰值检波电路。求分析。

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