[发明专利]一种电压峰值检测电路及其工作方法

权利要求书

1.一种电压峰值检测电路，包括输入信号Vsig端子、电源电压VDD端子、电压峰值检测输出Vpeak端子，其特征在于它包括差分放大单元、共源放大单元和源随单元；其中，所说的差分放大单元的输入端连接输入信号Vsig端子、电压峰值检测输出Vpeak端子、电源电压VDD端子以及地，其输出端连接共源放大单元的输入端；所说的共源放大单元的输入端连接电源电压VDD端子以及地，其输出端连接源随单元的输入端；所说的源随单元的输入端连接电源电压VDD端子以及地，其输出端连接电压峰值检测输出Vpeak端子。

2.根据权利要求1中所述一种电压峰值检测电路，其特征在于所说的差分放大单元由PMOS管M1、PMOS管M2、NMOS管M3、NMOS管M4和电流阱I1构成；其中，所说的PMOS管M1的栅极与PMOS管M2的栅极、PMOS管M2的漏极以及NMOS管M4的漏极连接，其源极与PMOS管M2的源极共同连接电源电压VDD端子，其漏极与NMOS管M3的漏极及共源放大单元的输入端连接；所说的NMOS管M3的栅极与输入信号Vsig端子连接，其源极与NMOS管M4的源极共同连接电流阱I1的输入端；所说的NMOS管M4的栅极与电压峰值检测输出Vpeak端子连接，其漏极与PMOS管M1的栅极、PMOS管M2的漏极连接；所说的电流阱I1的输出端接地。

3.根据权利要求1中所述一种电压峰值检测电路，其特征在于所说的共源放大单元由PMOS管M5与电阻R1构成；其中，所说的电阻R1一端接地，另一端与PMOS管M5的漏极连接；所说的PMOS管M5的栅极与PMOS管M1的漏极以及NMOS管M3的漏极连接，其源极与电源电压VDD端子连接，其漏极还与源随单元的输入端连接。

4.根据权利要求1中所述一种电压峰值检测电路，其特征在于所说的源随单元由NMOS管M6与电容Chold构成；其中，所说的电容Chold一端接地，另一端与NMOS管M6的源极、NMOS管M4的栅极以及电压峰值检测输出Vpeak端子连接；所说的NMOS管M6的栅极与PMOS管M5的漏极连接，其漏极与电源电压VDD连接。

5.根据权利要求1中所述一种电压峰值检测电路，其特征在于它可以应用于电压峰值检测电路，尤其是高速信号电压峰值检测电路。

6.一种电压峰值检测电路的工作方法，其特征在于它是由以下步骤构成：

①输入信号端子Vsig采集待检测的输入信号电压，与电压峰值检测输出Vpeak经过差分放大单元的NMOS管M3、NMOS管M4进行差分放大，PMOS管M1与PMOS管M2构成电流镜负载，将差分放大后的双端信号变成单端信号输出；电流阱I1为差分放大单元提供偏置电流；

②共源放大单元将差分放大单元的输出信号进行第二级放大，该级采用共源放大结构，以电阻R1作为共源放大的负载；

③源随单元将共源放大单元的输出信号进行源随输出，提高输出驱动能力且实现只升不降的峰值保持功能，电容Chold将输出电压Vpeak进行保持；

④当输入信号Vsig比电压峰值检测输出Vpeak高时，差分放大单元输出降低，导致共源放大单元输出升高，然后经源随单元将Vpeak拉高，从而实现峰值跟随；当输入信号Vsig比Vpeak低时，差分放大单元输出升高，导致共源放大单元输出降低，将源随单元的NMOS管M6栅极拉低，该级没有电流流过，所以Vpeak在电容Chold的作用下保持不变，这样就实现了峰值保持，Vpeak最终记录了Vsig的峰值电压。