信号减小时，由于T2发射结反偏而截 止，C1的峰值电压保持不变，所以，该电路没有正向导通电压，可以检测达毫伏数量级的小 信号；T1和T2都工作在放大区，0P1的输出电流很小，所以，可以选择输出电流较小的运放； 电源直接通过充放电电路中T2对C1充电，所以，C1可以选择较大的容值，这样，C1可以直 接连接后续数据采样电路而不必再增加一级运放作跟随器。
[0008] 本发明与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点： 1、 利用放大电路中三极管的"钳位"作用补偿充放电电路中三极管的发射结压降，使该 电路没有正向导通电压，可以检测达毫伏数量级的小信号； 2、 两个三极管封装在一个对管中，有相同的工作环境，减少了温度等对两个三极管发 射结电压的影响； 3、 两个三极管都工作在放大区，运放的输出电流很小，可以选择输出电流较小的运 放； 4、 峰值保持电容可以选择较大的容值，这样，可以直接连接后续数据采样电路而不必 再增加一级运放作跟随器。
[0009] 下面结合附图和实施例，对本发明的作详细的说明。
【附图说明】
[0010] 图1是常用的峰值电压检测电路原理图。
[0011] 图2是改进的峰值电压检测电路原理图。
[0012] 图3是本发明的电压幅值可达毫伏数量级的小信号峰值电压检测电路原理图。
[0013] 图4是电压幅值可达毫伏数量级的小信号峰值电压检测电路应用于压电陶瓷的 峰值检测中。
[0014] 图5是运放的输入信号和峰值保持电容的输出信号实测波形。
【具体实施方式】
[0015] 本发明的优选实施例结合附图详述如下： 实施例一： 参加图3,本峰值电压检测电路包括一个运放0P1、封装在一个对管中两个三极管T1和T2,四个电阻Rl，R2,R3,R4, 一个电容C1，和一个NM0S管Q1，其特征在于：由0P1、Rl、R2、 R3和T1组成放大电路：R1 -端接地，一端接0P1的同相输入端；R2的一端接地，另一端与 R3的一端相连，并接到0P1的反向输入端，R3的另一端接到T1的发射极；T1的基极接0P1 的输出端，集电极接电源；由T2、Cl、Q1和R4组成充放电电路：T2的基极接0P1的输出端， 集电极接电源，发射极接Cl;C1的一端接地，另一端接到T2的发射极，输出峰值信号，同时 接到Q1的漏极；Q1的源极接地，栅极通过R4接复位脉冲控制信号。
[0016] 实施例二： 本实施例与实施例一基本相同，特别之处是：所述两个三极管T1和T2封装在一个对管 中，有相同的工作环境。
[0017] 实施例三： 参见图3，本峰值电压检测电路包括四个电阻R1、R2、R3、R4，一个运放OP1，两个三极管T1、T2, 一个电容C1和一个NM0S管Ql。T1和T2封装在一个对管中。根据运放的性质，当 0Ρ1的同相输入端输入信号时，R3与Τ1的连接点电压VES:
由于T1发射结的"钳位"作用，0P1的输出电压^为￥￡与T1发射结电压VBE1的和， 即：
因为T2的基极连接在0P1的输出端，T2导通，电源通过T2对C1充电，所以，C1上的电 压V。等于0P1的输出电压V^减去T2发射结电压VBE2，即：
由于T1和T2封装在同一对管中，VBE1和VBE2差别非常小，可以近似认为相等，所以，C1 上的电压V。为：
即C1上的电压V。充到了输入信号比例放大后的峰值。当0P1的同相输入端输入信号 减小时，由于T2发射结反偏而截止，C1的峰值电压保持不变，所以，本发明设计的峰值电压 检测电路没有正向导通电压，可以检测达毫伏数量级的小信号。
[0018] 实施例四： 在工程中，常常用压电陶瓷来检测压力变化。当压力改变时，压电陶瓷输出脉冲信号。 这个脉冲信号持续时间非常短，大约只有几十微秒，用常规的数据采样电路无法准确采样 信号的幅值电压。采用本实施例二的峰值电压检测电路如图4所示，R1为510M欧姆，R2 为1K欧姆，R3为2K欧姆，C1为220nF，C1的输出直接连接模数转换芯片AD7705,单片机 PIC18F46K80通过SPI接口读取AD7705的采样数据，并根据AD7705采样情况控制Q1充放 电。0P1的输入信号和C1的输出信号实测波形如图5所示，通道1是0P1的输入信号，通 道2是C1的输出信号。从图5可以看出，持续时间只有几十微秒的输入信号被放大了约3 倍，保持了近100毫秒，足够AD7705采样。尽管在AD7705采样的过程中，C1的电压稍微下 降，但通过简单的计算可以获得准确的测量结果。所以，本发明没有正向导通电压，可以检 测达毫伏数量级的小信号；可以直接连接后续数据采样电路而不必再增加一级运放作跟随 器。
[0019] 尽管本发明已经参考一些【具体实施方式】进行了描述，但本领域的普通技术人员将 会理解可对本发明作出许多变形和改变而不偏离所附的权利要求及其等效所限定的本发 明的精神或范围。
【主权项】
1. 一种峰值电压检测电路，包括一个运放0P1、封装在一个对管中两个三极管T1和T2， 四个电阻1?1，1?2，1?3，1?4，一个电容(：1，和一个匪05管〇1，其特征在于 ：由0?1、1?1、1?2、1?3和 Τ1组成放大电路：R1 -端接地，一端接0Ρ1的同相输入端；R2的一端接地，另一端与R3的 一端相连，并接到0P1的反向输入端，R3的另一端接到T1的发射极；T1的基极接0P1的输 出端，集电极接电源；由T2、C1、Q1和R4组成充放电电路：T2的基极接0P1的输出端，集电 极接电源，发射极接Cl;C1的一端接地，另一端接到T2的发射极，输出峰值信号，同时接到 Q1的漏极；Q1的源极接地，栅极通过R4接复位脉冲控制信号。2. 根据权利要求1所述的峰值电压检测电路，其特征在于：所述两个三极管T1和T2封 装在一个对管中，有相同的工作环境。
【专利摘要】本发明涉及一种峰值电压检测电路。该电路由一个运放、两个三极管、一个NMOS管，四个电阻和一个电容组成，且两个三极管封装在一个对管中，有相同的工作环境，比例放大电路中增加的三极管发射结电压补偿充放电电路中三极管的发射结电压，使峰值保持电容上的电压可以充到输入信号比例放大后的峰值，所以，该电路没有正向导通电压，可以检测毫伏级小信号；两个三极管工作在放大区，采用的三极管放大倍数较高，运放的输出电流很小，所以，可以选择输出电流较小的运放；电源直接通过三极管对峰值保持电容充电，采用的三极管集电极电流较大，所以，峰值保持电容可以选择较大的容值，从而可以直接连接后续数据采样电路而不必再增加一级运放作跟随器。
【IPC分类】H03K5/1532
【公开号】CN105306024
【申请号】CN201510793002
【发明人】陈光化, 马世伟, 李强, 禹荣, 彭文
【申请人】上海大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月18日