Пиковый детектор

Добавлено 4 марта 2017 в 18:00

Пиковый детектор – это последовательное соединение диода и конденсатора, выдающее постоянное напряжение, равное пиковому значению приложенного сигнала переменного напряжения. Схема показана на рисунке ниже с соответствующим списком соединений SPICE.

Источник переменного напряжения, подключенный к пиковому детектору, заряжает конденсатор до пикового значения на входе. Диод пропускает положительные "полупериоды", заряжая конденсатор до пика формы сигнала. Когда мгновенное значение входного сигнала становится ниже "пикового" постоянного напряжения, хранящегося в конденсаторе, диод будет смещен в обратном направлении, блокируя протекания тока из конденсатора обратно в источник. Таким образом, конденсатор сохраняет пиковое значение даже тогда, когда мгновенное значение входного сигнала падает до нуля. С другой стороны, пиковый детектор является однополупериодным выпрямителем с подключенным к выходу фильтрующим конденсатором.

Пиковый детектор: Диод пропускает положительные полуволны, заряжая конденсатор до пикового напряжения (ниже на значение прямого напряжения диода)

*SPICE 03441.eps
C1 2 0 0.1u
R1 1 3 1.0k
V1 1 0 SIN(0 5 1k)
D1 3 2 diode
.model diode d
.tran 0.01m 50mm
.end

Процесс зарядки конденсатора до пикового значения занимает несколько периодов сигнала (рисунок ниже) из-за включенного последовательно резистора (постоянная времени RC-цепи). Почему конденсатор не заряжается до полных 5 вольт? Он зарядился бы до 5 вольт, если бы использовался "идеальный диод". Однако, кремниевый диод обладает прямым падением напряжения 0,7В, которое вычитается из пика 5В на входе.

Пиковый детектор: Конденсатор заряжается до пикового значения за несколько периодов

Схема на рисунке выше может представлять собой источник питания постоянного тока на базе однополупериодного выпрямителя. Сопротивление будет составлять несколько Ом, вместо 1 кОм, и представлять вторичную обмотку трансформатора, заменяющую источник напряжения и резистор. При этом должен использоваться конденсатор "фильтра" большей емкости. Источник питания, работающий на частоте 60 Гц, с фильтром в несколько сотен мкФ может обеспечить ток порядка до 100 мА. Источники питания редко выполняются на базе однополупериодных выпрямителей из-за сложности фильтрации полуволны.

Пиковый детектор может использоваться в детекторном приемнике.

Теги