Схема пикового детектора

Схема пикового детектора используется для определения пиковой амплитуды быстро меняющейся формы сигнала. Пиковые детекторы обычно используются в приложениях для измерения звука, чтобы найти максимальный уровень звука в определенной области или месте, что помогает определить максимальный уровень громкости в этом месте. Таким образом, существует ряд приложений, в которых используется схема пикового детектора. Для базовой схемы пикового детектора нам даже не нужны сложные электронные компоненты. Простой Пиковый детектор цепи может быть построен с помощью диода и конденсатора.

Схема базового пикового детектора

Базовая схема пикового детектора представляет собой последовательное соединение диода и конденсатора. В нашей схеме, мы даем синусоидальный входной волны от 220 В до 6В понижающего трансформатора. Диод помещен в состояние прямого смещения, и для вывода пробник осциллографа подключен между диодом и конденсатором. Ниже представлена ​​схема базовой схемы пикового детектора.

В положительном полупериоде сигнала диод будет смещен в прямом направлении и позволяет току проходить через него. В то же время конденсатор начинает заряжаться до пикового значения входного сигнала, пока диод не останется смещенным в прямом направлении.

Теперь, в отрицательном полупериоде сигнала, диод смещается в обратном направлении, и в это время конденсатор сохраняет пиковое значение предыдущего полупериода. Следовательно, это называется пиковым детектором, и выходной сигнал будет выглядеть, как на изображении, приведенном ниже.

Практически выход берется через некоторую нагрузку, подключенную к цепи. Таким образом, когда входной сигнал уменьшается конденсатор начинает разрядки через нагрузку R _L. Для удержания заряда и замедления разряда конденсатора выберите нагрузку R _L очень высокого значения.

Выход схемы будет определяться как

V _OUT = V _IN - V _D

Где V _IN - напряжение входного сигнала, а V _D - падение напряжения на диоде. Здесь, в форме выходного сигнала, вы можете видеть, что пик смещен вниз из-за падения напряжения на диоде в цепи. Таким образом, это падение напряжения на диоде снижает эффективность схемы, и для улучшения конструкции в дальнейшем мы будем использовать операционный усилитель.

Для обнаружения отрицательного пика входного сигнала подключите диод в обратном положении.

Схема пикового детектора на базе ОУ

Схема пикового детектора на основе ОУ представляет собой модификацию основной схемы пикового детектора, используемой для устранения падения напряжения на диоде. Когда подаваемый сигнал входного напряжения превышает пороговое напряжение диода, диод смещается в прямом направлении и действует как замкнутый переключатель. Здесь диод подключен к обратной связи, и, следовательно, схема работает как буферная схема. Таким образом, любой входной сигнал, подаваемый на положительный вывод операционного усилителя, будет принят на выходе.

Необходимый материал

• Осциллограф
• LM741- ИС операционного усилителя
• Диод - 1Н4007
• Резистор (10к) - 3шт.
• Конденсатор (4,7 мкФ) - 1 шт.
• Макетная плата
• Прыгающие провода

Принципиальная электрическая схема

Работа схемы пикового детектора на базе ОУ

В первом положительном полупериоде выход операционного усилителя ВЫСОКИЙ, поэтому диод смещен в прямом направлении. В то же время конденсатор заряжается до максимального пикового значения входного сигнала. Здесь схема работает как буферная схема повторителя напряжения.

В первом отрицательном полупериоде выход операционного усилителя имеет низкий уровень, поэтому диод будет смещен в обратном направлении. Следовательно, пока диод снова не смещается в прямом направлении, конденсатор сохраняет пиковое значение входного сигнала. В этом обратном смещении состоянии диода, ОУ находится в состоянии открытого контура и переходит в состояние насыщения, поэтому конденсатор начинает разрядки в R _L. Вот почему вы увидите уменьшение крутизны отрицательного цикла сигнала.

Форма выходного сигнала схемы пикового детектора на базе ОУ приведена ниже: