測控電路設(shè)計-在線瀏覽
2025-04-09 13:49本頁面
【正文】 8 multisim仿真結(jié)果 9 誤差分析 該峰值檢測電路結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，易于實現(xiàn)，在工業(yè)儀表控制的采樣電路中具有很高工程實際應(yīng)用價值。相比正常采樣給出信號的一個完整的波形顯示，峰值檢測只記錄發(fā)生在每個采樣間隔期間內(nèi)的最大最小峰值，這樣就可以不增加存儲深度，還可以捕獲毛刺或者偶發(fā)事件。數(shù)字式峰值檢測器 圍繞 ADC 構(gòu)成，以盡可能高的采樣速率連續(xù)對信號進行采樣，通過峰值檢測模塊篩選出最大值和最小值，然后將峰值存儲在一個專用的存儲器中作為采樣點值，特點是采樣速度快，可以實現(xiàn)高頻信號的峰值檢測。 注意波形發(fā)生器的引入方法。 若引入的時正弦波 ， 則檢測顯示的結(jié)果就是一條直線。 峰值檢測 （ 1）、 峰值檢測 概念 峰值檢測電路在 AGC 自動增益控制電路和傳感器最值求取電路中廣泛應(yīng)用 ， 平時一般作為程控增益放大器倍數(shù)選擇的判斷依據(jù)。就是要對信號的峰值進行采集并保持。若在輸出與波形檢測部分并接一電容 ， 當(dāng)波形值增加時 ， 顯示部分能指示出這一增加過程 ， 同時電容也在充電 ， 電容的電壓不斷增加。由于二極管的的單向?qū)ㄐ?， 二極管的電壓不會“流失”這樣就能保證顯示部分記錄的就是輸入波形的最大值。 電路功能分析 由峰值檢測器的電路特性，并根據(jù)參考文獻一關(guān)于峰值檢 測器的內(nèi)容，可以確定下面四個功能模塊： （ 1）、 用來保持最近峰值的模擬儲存器 ， 即電容器 ， 它存儲電荷的功能 使它充當(dāng)一個電壓存儲器 ， V = Q / C ； （ 2）、 當(dāng)一個新 的 峰值出現(xiàn) 時 ，用來進 一 步對電容 充 電的單向 電 流 開 關(guān)，即二極管； （ 3）、 當(dāng)一個新的峰值出現(xiàn)時，使電容電壓能夠跟蹤輸入電壓的器件， 即電壓跟隨器； （ 4）、 能周期的將 vo 重新置零的開關(guān) ， 這里是用兩個 NPN 型 BJT 串聯(lián)起來作為采樣開關(guān) 和采集電壓的電容相并聯(lián)實現(xiàn)的。 OA2 的作用是對電容電壓進行緩沖，以 防止 通過 R1 和任何外部負(fù)載所引起的放電。 D1 和 R1 可以 防止 OA1 在檢測到峰值后出現(xiàn)飽和，因此當(dāng)一個新的峰值出現(xiàn)時，可以加快恢復(fù)速度。 當(dāng)一個新的波峰到達時， OA1 的輸出 V1 為正， D1 截， D2 導(dǎo)通， OA1 利用反饋通路D2D3OA2 使它的輸入端之間保持 虛短路。在此期間， D D3 二極管對相當(dāng)于一個單向開關(guān)，壓降為兩個 PN 結(jié)的壓降和。 OA1 的輸出比 Vo 高了兩個二極管的壓降，即 V1=VO+VD2。這樣就消除了 D3 的泄露；只用 D2 來保持反相偏置，可以利用類似的技術(shù)的使復(fù)位開關(guān)漏電流最小。 復(fù)位開關(guān)是由兩個 BJT 來實現(xiàn)的。一旦脈沖結(jié)束，兩個 BJT 截止；然而，因為 R9 將 Q1 的發(fā)射極拉至與集電極具有相同的電位， Q1 的漏電就被消除了；僅用 Q2 來維持開關(guān)電壓。 檢測電路 燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 第 6 頁 圖 3 波峰檢測電路圖 參數(shù)選取及計算 輸入信號是由 10100Hz 的正弦波和 三 角波疊加而成。兩個信號源分別串聯(lián)一 10kΩ的電阻，然后并聯(lián)在一起組成 Vi 。經(jīng)過仿真測試，這里選取 C2=1nF。取 4121?TT ，由于 : 燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 第 7 頁 T=T1+T2=(R5+R6) C3 ln 2 T1=R6 C3 ln 2， T2=R5 C3 ln 2 取 C3=10uF，經(jīng)計算得到： R6= kΩ ； R5= kΩ 。取 C4=10nF。
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