峰值检波电路的制作方法

本发明属于机器人控制技术领域，尤其涉及一种峰值检波电路。

背景技术：

峰值检波器是用来检测交流电压峰值的电路，简单的峰值检波器依据半波整流原理构成电路，由二极管，电阻和电容组成。交流电源在正半周的一段时间内，通过二极管对电容充电，使电容上的电压逐渐趋近于峰值电压，只要电阻和电容足够大，其输出的直流电压数值上可十分接近于交流电压的峰值。速度是传统峰值检波电路的主要局限，输出电压的变化速度不能快于电容的充放电速度。另外，传统峰值检波电路不能检测输入信号频率。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种能检测高频输入信号峰值且能检测频率的峰值检波电路。

本发明提供的峰值检波电路，包括依次连接的峰值比较电路、充放电电路和峰值电压跟随电路，峰值电压跟随电路的峰值输出信号反馈回峰值比较电路输入端，峰值检波电路还包括控制单元和泄放电路，控制单元为峰值比较电路提供选通脉冲，为泄放电路提供复位信号，泄放电路包括模拟开关，模拟开关的两个触点端一端与充放电电路输出端相连，另一端与地端相连，模拟开关使能端连接有使能电路，控制单元输出复位信号与泄放电路复位端连接，控制泄放电路的导通。使能电路包括第三电阻r3、第四电阻r4和第七电容c7，第三电阻r3一端与5v电源连接，另一端与第四电阻r4、第七电容c7和模拟开关使能端连接，第四电阻r4和第七电容c7另一端与地端连接。

泄放电路和控制单元的配合能够快速泄放充放电电路积累的电量，使得充放电电路快速投入到下一次充电工作中，使得峰值检波电路能够检测到较高频率交流电压信号的峰值。

所述的峰值比较电路包括高速差动电压比较器，模拟输入信号与高速差动电压比较器正相输入端相连，正相输入端还连接有第二电阻r2，第二电阻r2另一端与地端相连，正相输入端与峰值电压跟随电路输出端相连，高速差动电压比较器正电源端连接有第二电容c2和12v电源，负电源端连接有第三电容c3和-6v电源，第二电容c2和第三电容c3的另一端都与地端相连，比较器地端与地端相连，逻辑选通端与控制单元选通脉冲端相连。当控制单元输出的选通脉冲输入后，高速差动电压比较器开始工作，如果模拟输入信号的电压幅度大于峰值电压跟随电路的输出电压幅度，则高速差动电压比较器的输出为高电平。

所述的充放电电路包括二极管、第二电阻r1和第一电容c1，二极管输入端与峰值比较电路输出端相连，输出端与第一电阻r1相连，第一电阻r1另一端为输出端，与第一电容c1相连，第一电容c1另一端与地端相连。

所述的峰值电压跟随电路包括运算放大器，运算放大器正相输入端与充放电电路输出端相连，正电源端连接有第四电容c4和15v电源，负电源端连接有第五电容c5和-15v电源，第四电容c4和第五电容c5的另一端都与地端相连，电源端连接有第六电阻r6，第六电阻r6另一端连接有滑动电阻r7的滑动端，滑动电阻r7另外两端分别与运算放大器的两个调零端相连，运算放大器的输出端反馈至其反相输入端和峰值比较电路的高速差动电压比较器的反相输入端。

高速差动电压比较器的输出为高电平时，通过二极管和第一电阻r1对第一电容c1充电，只有当运算放大器的输出上升到和模拟输入值相等时，高速差动电压比较器的输出为低电平，此时第一电容c1停止充电，这时第一电容c1将保持输入电压值。

为检测输入信号频率，峰值检波电路还包括峰值点检出脉冲发生电路，峰值点检出脉冲发生电路包括单稳态多谐振荡器，单稳态多谐振荡器的正触发输入端与峰值比较电路输出端相连，负触发输入端与地端相连，直接清除端与控制单元输出的选通脉冲信号相连，外接电容端、外接电阻端分别连接有第六电容c6、第五电阻r5，第六电容c6另一端与外接电阻端相连，第五电阻r5另一端与电源端相连。峰值点检出脉冲发生电路捕获的脉冲信号输入控制单元。

本发明所述的峰值检波电路能够检测高频率交流电压信号的峰值，且能够检测输入信号频率。

附图说明

图1:本发明结构示意图；

图2:峰值比较电路、充放电电路和峰值电压跟随电路结构图；

图3:泄放电路结构图；

图4:峰值点检出脉冲发生电路结构图；

图中：1、峰值比较电路；2、充放电电路；3、峰值电压跟随电路；4、泄放电路；5、峰值点检出脉冲发生电路；6、控制单元。

具体实施方式

本发明所述峰值检波电路用于检测交流电压信号峰值。

如图1所示，峰值检波电路包括峰值比较电路1、充放电电路2、控制单元6、峰值点检出脉冲发生电路5、泄放电路4和峰值电压跟随电路3，峰值比较电路1、充放电电路2和峰值电压跟随电路3依次连接，峰值电压跟随电路3的峰值输出信号反馈回峰值比较电路1输入端，控制单元6为峰值比较电路1提供选通脉冲，控制单元6为泄放电路提供复位信号，峰值点检出脉冲发生电路5输入端与峰值比较电路1输出端相连，输出端与控制单元6相连。

如图2所示，所述的峰值比较电路1包括高速差动电压比较器a1，a1采用sn52514，模拟输入信号与高速差动电压比较器a1正相输入端12相连，正相输入端12还连接有1000欧姆的第二电阻r2，第二电阻r2另一端与地端相连，正电源端3连接有0.0047微法的第二电容c2和12v电源，负电源端4连接有0.01微法的第三电容c3和-6v电源，第二电容c2和第三电容c3的另一端都与地端相连，地端11与地端相连，逻辑选通端与控制单元选通脉冲端相连。

所述的充放电电路2包括二极管、100欧姆的第一电阻r1和0.01微法的第一电容c1，二极管输入端与峰值比较电路输出端相连，输出端与第一电阻r1相连，第一电阻r1另一端为输出端，与第一电容c1相连，第一电容c1另一端与地端相连。

所述的峰值电压跟随电路3包括运算放大器a2，a2采用lh0062，运算放大器a2正相输入端3与充放电电路输出端相连，正电源端7连接有0.0047微法的第四电容c4和15v电源，负电源端4连接有0.01微法的第五电容c5和-15v电源，第四电容c4和第五电容c5的另一端都与地端相连，电源端连接有200k欧姆的第六电阻r6，第六电阻r6另一端连接有滑动电阻r7的滑动端，滑动电阻r7为200k欧姆，滑动电阻r7另外两端分别与运算放大器的两个调零端相连，运算放大器a2的输出端反馈至其反相输入端和峰值比较电路的高速差动电压比较器的反相输入端。

如图3所示，泄放电路4包括模拟开关ic1，模拟开关ic1采用ahd164cd，模拟开关的触点端6连接有充放电电路输出端，触点端5连接有地端，模拟开关ic1使能端13连接有使能电路，控制单元输出复位信号与泄放电路复位端9连接，控制泄放电路的导通，使得峰值检波电路能够检测到较高频率交流电压信号的峰值。使能电路包括1k欧姆的第三电阻r3、1k欧姆的第四电阻r4和0.01微法的第七电容c7，第三电阻r3一端与5v高电压连接，一端与第四电阻r4、第七电容c7和模拟开关使能端连接，第四电阻r4和第七电容c7另一端与地端连接。

如图4所示，峰值点检出脉冲发生电路5包括单稳态多谐振荡器ic2，ic2采用sn74123n，单稳态多谐振荡器ic2的正触发输入端2与峰值比较电路输出端相连，负触发输入端1、8、9与地端相连，直接清除端3、11与控制单元输出的选通脉冲信号相连，外接电容端14、外接电阻端15分别连接有270皮法的第六电容c6、10k欧姆的第五电阻r5，第六电容c6另一端与外接电阻端15相连，第五电阻r5另一端与电源端16相连。

本发明所述的峰值检波电路能够检测高频率交流电压信号的峰值，且能够检测输入信号频率。