Toppdetektorkrets

Peak Detector Circuit används för att hitta toppamplituden i en snabbt föränderlig vågform. Toppdetektorer används vanligtvis i ljudmätningsapplikationerna för att hitta den maximala ljudnivån i ett visst område eller en viss plats, vilket hjälper till att bestämma den maximala ljudnivån på den platsen. Så, så här finns det många applikationer där en Peak Detector Circuit används. För en grundläggande toppdetektorkrets behöver vi inte ens några komplexa elektronikkomponenter. En enkel toppdetektorkrets kan byggas med en diod och en kondensator.

Grundläggande toppdetektorkrets

En grundläggande toppdetektorkrets är en anslutning av en diod och en kondensator i serie. I vår krets ger vi en sinusvågsingång från en 220v till 6v steg-ned transformator. Dioden är placerad i förspänt tillstånd och för utgång är oscilloskopproben ansluten mellan dioden och kondensatorn. Nedan visas schemat för en grundläggande toppdetektorkrets.

I signalens positiva halvcykel kommer dioden att vara förspänd framåt och låta strömmen passera genom den. Samtidigt börjar kondensatorn att laddas till insignalens toppvärde tills dioden förblir förspänd.

Nu, i signalens negativa halvcykel, blir dioden förspänd och på den tiden håller kondensatorn toppvärdet för föregående halvcykel. Därför kallas detta som Peak Detector och utgångsvågformen kommer att se ut som bilden nedan,

Praktiskt taget tas utgången över någon belastning ansluten till kretsen. Så när ingångssignalen minskar börjar kondensatorn urladdas genom belastningen _RL. För att hålla laddningen och sakta ner urladdningen av kondensatorn, välj belastningen _RL med mycket högt värde.

Kretsens utgång kommer att definieras som

V _OUT = V _IN - V _D

Där V _IN är insignalspänningen och V _D är spänningsfallet över dioden. Här i utgångsvågformen kan du se att toppen förskjuts ner på grund av spänningsfallet över dioden i kretsen. Så detta spänningsfall på dioden minskar kretsens effektivitet, och för att förbättra designen nästa kommer vi att använda Op-amp.

För att detektera den negativa toppen av insignalen, anslut dioden i omvänd tillstånd.

Op-amp-baserad Peak Detector Circuit

Op-amp-baserad toppdetektorkrets är modifiering av grundläggande toppdetektorkrets, som används för att avlägsna spänningsfallet över dioden. När den applicerade ingångsspänningssignalen är större än diodens tröskelspänning, kommer dioden att bli förspänd framåt och fungera som en sluten omkopplare. Här är dioden ansluten i återkopplingen och därmed fungerar kretsen som en buffertkrets. Så, vilken ingång som används på den positiva terminalen på op-amp kommer att tas emot vid utgången.

Material krävs

• Oscilloskop
• LM741- Op-amp IC
• Diod - 1N4007
• Motstånd (10k) - 3nos.
• Kondensator (4.7uf) - 1nos.
• Bakbord
• Jumping Wires

Kretsschema

Arbetar i Op-amp-baserade Peak Detector Circuit

I den första positiva halva cykeln är op-amp-utgången HÖG, så dioden är förspänd framåt. Samtidigt laddas kondensatorn till insignalens högsta toppvärde. Här fungerar kretsen som en spänningsföljarbuffertkrets.

I den första negativa halvcykeln är op-amp-utgången LÅG så att dioden kommer att vara omvänd förspänd. Därför, tills dioden åter blir förspänd, håller kondensatorn toppvärdet för insignalen. I detta omvända förspända tillstånd hos dioden är op-förstärkaren i öppen slinga och går i mättnad, så kondensatorn börjar urladdas i _RL. Det är därför du kommer att se den minskande lutningen i signalens negativa cykel.

Utgångsvågformen för den op-amp-baserade toppdetektorkretsen ges nedan: