[发明专利]一种高精度峰值检测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种峰值检测器，具体是一种高精度峰值检测器。

背景技术

峰值检测器的基本电路结构主要由采样、保持电路和电压比较电路组成。最简单的峰值检测电路是二极管和电容组成充放电电路，利用二极管的单向导通性和电容器的存储作用构成检测电路，其中开关二极管作为比较电路，电容存储器作为保持电路。峰值检测的基本原理为：当输入信号的电压Vin增大时，峰值检测电路进行采样，并使输出电压Vout能很好地跟随输入电压Vin；当输入电压Vin开始减小时，电路进入保持阶段，将此刻的峰值电压保持下来并输出，当输入电压Vin再次大于此刻的保持电压时，输出电压Vout又跟踪输入电压Vin进行采用；只有当复位信号到来时，输出电压Vout才放电归零，然后又开始峰值采用-保持的下一周期。

一般峰值检测器的开关二极管在从断开状态到接通状态的延迟比较厉害，与此瞬变相关联的输出过冲相对较多，使得峰值检测电路的整体精度相对较低。

发明内容

本发明提供了一种高精度峰值检测器，解决了以往的峰值检测器在检测过程中，延迟较大，检测精度不高问题。

本发明为解决技术问题主要通过以下技术方案实现：一种高精度峰值检测器，包括依次连接的运算放大器U1、二极管D2以及运算放大器U2，所述运算放大器U1的输出端与二极管D2的负极连接，二极管D2的正极与运算放大器U2的正输入端连接，所述运算放大器U2的正输入端与接地端之间连接有串联的电阻R1与电容C2，所述运算放大器U1的负输入端与运算放大器U2的负输入端之间连接有电阻R3，所述电阻R3的输入端与二极管D2的输入端之间连接有电容C1，且运算放大器U2的负输入端还与运算放大器U2的输出端连接。 

所述运算放大器U1的负输入端与二极管D2的负极之间连接有二极管D1，且二极管D1的正极与二极管D2的负极连接。

所述运算放大器U2与接地端之间还连接有电阻R2，所述电阻R2的阻值为10MΩ。 

所述电阻R1的阻值为390Ω，所述电阻R3的阻值为1.8kΩ。

所述电容C1的电容值为1nF，所述电容C2的电容值为10pF。

本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果：

（1）本发明通过在运算放大器U1的负输入端与二极管D1的负极之间连接了二极管D2，当运算放大器U1保持在饱和状态时，D2关闭U1的负反馈回路，使D1从断开状态切换到接通状态的延迟时间缩减到最低程度。

（2）本发明通过二极管D2还大大减少了输出过冲，从而提高了检测精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例：

如图1所示，本发明包括依次连接的运算放大器U1、二极管D2以及运算放大器U2，运算放大器U1的输出端与二极管D2的负极连接，二极管D2的正极与运算放大器U2的正输入端连接，运算放大器U2的负输入端还与运算放大器U2的输出端连接。

本实施例的运算放大器U2的正输入端与接地端之间连接有串联的电阻R1与电容C2，电阻R1的阻值为390Ω，电容C2的电容值为10pF，R1和C2用来进一步抑制保持周期和充电周期之间瞬变时产生的过冲，因为它们可限制高频时反馈回路的相移和衰减。

本实施例的运算放大器U1的负输入端与运算放大器U2的负输入端之间连接有电阻R3，电阻R3的阻值为1.8kΩ。

本实施例的电阻R3的输入端与二极管D2的输入端之间连接有电容C1，电容C1的电容值为1nF。 

本实施例的运算放大器U1的负输入端与二极管D2的负极之间连接有二极管D1，且二极管D1的正极与二极管D2的负极连接。

本实施例的运算放大器U2与接地端之间还连接有电阻R2，电阻R2的阻值为10MΩ。

本发明的工作原理为：当输入信号的电压Vin增大时，峰值检测器开始进行采样，并使输出电压Vout能很好地跟随输入电压Vin；当输入电压Vin开始减小时，电路进入保持阶段，将此刻的峰值电压保持下来并输出，当输入电压Vin再次大于此刻的保持电压时，输出电压Vout又跟踪输入电压Vin进行采用；只有当复位信号到来时，输出电压Vout才放电归零，然后又开始峰值采用-保持的下一周期；当运算放大器U1保持在偏向饱和状态时，二极管D1关闭U1的负反馈回路，使U1的输出在0.7V电压带内跟随其输入波形。 

上述器件的型号选择情况如下：