峰值检波器的测试及性能指标要点

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峰值检测系统的设计

峰值检测系统的设计

峰值检测系统的设计峰值检测系统主要由传感器、放大器、采样/保持、采样/保持控制电路、A/D转换电路、数码显示、数字锁存控制电路组成。

其关键任务是检测峰值并使之保持稳定,且用数字显示峰值。

一、设计目的1、掌握峰值检测系统的原理;2、掌握峰值检测系统的设计方法;3、掌握峰值检测系统的性能指标和调试方法。

二、设计任务及要求1、任务:设计一个峰值检测系统;2、要求:(1)传感器输出0~5mV,对应承受力0~2000kg;(2)测量值要用数字显示,显示范围是0~1999;(3)测量的峰值的电压要稳定。

三、设计原理1、设计总体方案据分析,可确定需设计系统的电路原理框图如图1所示:图1 峰值检测系统原理框图2、各部分功能传感器:将被测信号量转换成电量;放大器:将传感器输出的小信号放大,放大器的输出结果满足模数转换器的转换范围;采样/保持:对放大后的被测模拟量进行采样,并保持峰值;采样/保持控制电路:该电路通过控制信号实现对峰值采样,小于峰值时,保持原峰值,大于原峰值时保持新的峰值;A/D 转换:将模拟量转换成数字量; 译码显示:完成峰值数字量的译码显示;数字锁存控制电路:对模数转换的峰值数字量进行锁存,小于峰值的数字量不锁存。

三、电路设计1、传感器:本文不予考虑;2、放大器:由于输出信号为0~5mV ,1mV 对应400kg ,因此选用电压增益为400的差动放大电路(该电路精度高),如图2所示。

u 1u 2u o1图2 差动放大电路根据公式 400R )/R 2R (1R u u A 3124i o1U =+-==,分配第一级放大器放大倍数为8/R 2R 112=+,分配第二级放大器放大倍数为508400R R 34==,则选取电阻值分别为1.6K R 1=, 5.6K R 2=,2K R 3=,K 001R 4=,四只电阻均选1/8W 金属膜电阻,三个放大器可选具有高输入共模电压和输入差模电压范围,具有失调电压调整能力以及短路保护等特点的A μ741型运算放大器。

峰值包络检波器检波原理及失真分析

峰值包络检波器检波原理及失真分析

峰值包络检波器检波原理及失真分析【摘要】 峰值包络检波器是由二极管,电阻,电容组成,电路结构十分简单。

检波原理是信号源通过二级管向负载电容C 充电和负载电容C 对负载电阻R 放电的过程,当C 的充放电达到动态平衡后,V 0按高频周期作锯齿状波动,其平均值是稳定的,且变化规律与输入调幅信号的包络变化规律相同,从而实现了AM 信号的解调。

峰值包络检波会带来失真,包括惰性失真和负峰切割失真。

现在应用不多,但对调幅解调的了解有很大的帮助。

【关键词】包络检波 锯齿状 原理 失真 惰性 负峰切割前 言随着科技的发展,无线电通信在如今应用非常广泛 ,正如现在广泛使用的对讲机一样,即时沟通、经济实用、运营成本低、使用方便 , 同时还具有组呼通播、系统呼叫、机密呼叫等功能。

在处理紧急突发事件中,在进行调度指挥中其作用是其他通信工具所不能比拟的。

因此,为了更好的理解在高频电子线路中所学的知识和为以后的工作实践打好基础,我们三人借课程设计之际设计了一款峰值包络检波器。

一、实验电路 实验电路图:图1 峰值包络检波器原理图 二、工作原理? (1)实验波形如图:图2 峰值包络检波波型图RC 电路有两个作用:一是作为检波器的负载;在两端产生解调输出的原调制信号电压;二是滤除检波电流中的高频分量。

为此,RC 网络必须满足RCc <<ω1且R C>>Ω1。

式中,c ω为载波角频率,Ω为调制角频率。

1.v s 正半周的部分时间(φ<90o )二极管导通,对C充电,τ充=R D C。

因为?R D很小,所以τ充很小,v o≈v s 2.v s的其余时间(φ>90o)??二极管截止,C经R放电,τ放=RC。

因为?R?很大,所以τ放很大,C上电压下降不多,仍有:v o≈v s?1 ,2过程循环往复,C上获得与包络(调制信号)相一致的电压波形,有很小的起伏。

故称包络检波。

检波过程实质上是信号源通过二级管向负载电容C充电和负载电容C对负载电阻R放电的过程,充电时间常数为Rd C,Rd为二极管正向导通电阻。

峰值检波器

峰值检波器

课程设计报告课程电子测量与虚拟仪器课程设计题目峰值检波器的设计系别年级08 专业电子科学与技术班级学号学生姓名指导教师职称讲师设计时间2011-04-04~2011-04-09前言电子测量与虚拟仪器课程设计是电子科学与技术学习中非常重要的一个环节,是将理论知识和实践能力相统一的一个环节,是真正锻炼学生能力的一个环节。

峰值检波器功能实现要求在已学习的基础上,通过硬件的连接设计和软件的模拟、仿真设计实现峰值检波的功能,这项设计对检验我们的学习成绩、提高我们的动手能力、锻炼独立思考等方面有重要的意义。

自20世纪90年代以来,作为测试技术与计算机技术完美结合的产物——虚拟仪器得到了迅猛发展,使得测量仪器和测量技术产生了深刻的变化。

虚拟仪器技术综合运用了计算机技术、数字信号处理技术、标准总线技术和软件工程的方法,代表了测量仪器与自动测试系统未来的发展方向。

虚拟仪器可广泛应用于电子测量、振动分析、声学分析、故障诊断、航天航空、军事工程、电力工程、机械工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗、教学及科研等诸多方面。

无论是初学乍用的新手还是经验丰富的程序开发人员,虚拟仪器在各种不同的工程应用和行业的测量及控制的用户中广受欢迎,这都归功于其直观化的图形编程语言。

虚拟仪器的图形化数据流语言和程序框图能自然地显示您的数据流,同时地图化的用户界面直观地显示数据,使我们能够轻松地查看、修改数据或控制输入。

《电子测量技术基础》正是掌握测量技术与虚拟仪器的入门课程,它偏重于实际应用的课程,要求我们在学好理论知识的基础上,培养一定的实践动手操作能力,将所学的理论知识和实践有机结合。

电子测量与虚拟仪器课程设计是对《电子测量技术基础》课程理论知识教学和实验教学的综合和总结。

通过该课程设计,使我们对微型计算机系统的基本结构和硬/软件的工作原理有一个整体的认识,将所学的理论知识和实践有机结合,初步掌握计算机应用系统设计的步骤和接口设计的方法,提高分析和解决实践问题的能力,锻炼和提高同学们的实践动手能力。

峰值能量的峰峰值检波

峰值能量的峰峰值检波

峰值能量的峰峰值检波(最新版)目录一、引言二、峰值能量的概念三、峰峰值检波的原理四、峰峰值检波的应用五、总结正文一、引言在现代科学研究和工程技术领域中,峰值能量的检测与测量已成为一个重要的课题。

为了更好地理解和掌握峰值能量的特性,科学家们研究了一种名为峰峰值检波的技术。

本文将围绕峰值能量的峰峰值检波展开讨论,介绍其原理和应用。

二、峰值能量的概念峰值能量是指在一个特定时间段内,能量波形的最大值。

在信号处理领域,峰值能量常用于衡量信号的强度和幅度。

峰值能量的计算公式为:峰值能量 = (1/T) * ∫ |x(t)| dt,其中 T 表示时间段,x(t) 表示信号的函数表达式。

三、峰峰值检波的原理峰峰值检波,顾名思义,是一种检测信号峰值能量的方法。

其基本原理是:通过对信号进行积分,求得信号在一定时间内的峰值能量,从而得到信号的强度和幅度信息。

具体操作过程是:将输入信号与一个基准信号进行比较,求得信号的峰值,然后根据峰值和基准信号的关系,计算出信号的峰值能量。

四、峰峰值检波的应用峰峰值检波技术在多个领域都有广泛的应用,例如:1.通信系统:在数字通信系统中,峰值能量是一个重要的性能指标。

通过测量峰值能量,可以评估通信系统的性能和信道质量。

2.雷达技术:在雷达系统中,峰值能量可以用来衡量目标回波的强度,从而提高雷达的探测能力和分辨率。

3.声学测量:在声学领域,峰值能量可以用来测量声波的强度,从而评估声源的能量和声场的特性。

4.地震勘探:在地震勘探中,峰值能量可以用来评估地震波的能量和地震源的强度,从而提高地震勘探的准确性。

五、总结综上所述,峰峰值检波技术在峰值能量的检测和测量中发挥着重要作用。

其原理简单,应用广泛,为各领域的研究和实践提供了有力的支持。

电磁兼容测试-EMC测试-峰值、准峰值、平均值检波技术

电磁兼容测试-EMC测试-峰值、准峰值、平均值检波技术

峰值、准峰值、平均值检波技术电磁兼容(EMC)小小家 sysop电磁兼容小小家主站:电磁兼容小小家下载讨论中心:1.缩略语峰值检波:Peak detector准峰值检波:Quasi-peak detector平均值检波:Average detector2.检波技术解释1)基于对信号处理技术的检波方式解释Peak detector:二端口检波器的输出信号全带宽如实反应输入信号峰值的检波方式。

Quasi-peak detector:二端口检波器具有规定时间常数低通滤波处理的检波方式。

Average detector:二端口检波器具有规定时间常数低通滤波处理的检波方式。

2)基于对信号处理效果的检波方式解释Peak detector:略(可以认为输出信号就是输入信号)。

Quasi-peak detector:重复脉冲信号输入时,检波器输出信号是脉冲峰值的分数,并且随着重复脉冲频率的升高,该分数趋向于1。

Average detector:检波器输出信号趋势为输入信号的包络平均线。

3.检波实现电路1)Peak detector2)Quasi-peak detector规定RC时间常数(该时间常数较Average detector的时间常数小的多)3)Average detector规定RC 时间常数(该时间常数较Quasi-peak detector 的时间常数大的多)4. 检波效果仿真分析 1) Peak detectorTD = 0TF = 0PW = 5us V1 = 0TR = 0V2 = 10R11k(十进制x 轴坐标系下的仿真波形示意图,相关仿真参数设置见仿真电路图)(对数x 轴坐标系下的仿真波形示意图)2) Quasi-peak detectorTD = 0TF = 0PW = 5us V1 = 0TR = 0V2 = 10R11k(十进制x 轴坐标系下的仿真波形示意图,相关仿真参数设置见仿真电路图)(对数x 轴坐标系下的仿真波形示意图)3) Average detectorTD = 0TF = 0PW = 5us V1 = 0TR = 0V2 = 10R11k(十进制x 轴坐标系下的仿真波形示意图,相关仿真参数设置见仿真电路图)(对数x轴坐标系下的仿真波形示意图)5.结束语1)参考文献无2)说明作者sysop在撰写该文时,没有与权威技术资料较核,谨供电磁兼容小小家的网友技术讨论和参考学习用,您若在严谨的学位论文、科技文章以及正规的学术报告中引用,作者不承诺该文具有严谨的学术性。

基于峰值检波技术的中波调幅度指标测试设备的设计

基于峰值检波技术的中波调幅度指标测试设备的设计

统 的增益 系数 为 K ’由于采 用 了耦合采样 方式 ,调幅 (
度的采 样值 不可 避免 的 引入 了增 益 系数 ) ,假设 实际 的调 幅度最大值 为 Vm x a 、最 小值为 Vr n a 。则 : i
作者 简介:江 凡 宁夏广播 电视总 台传输发射 中心 主任 高级 工程 师
一起 ,构成整个 I CR Nhomakorabea 天线 阻抗 测量系统软件 。
综上所述 ,采用探针阵列对大功率 RF天线的阻
抗进行 实时测量 ,建立 了数学模 型 ,构建 了天线阻抗 的测量 系统 。该 系统集数据采样 、数 据处理 、参数计
集 、阻抗计算 、数据 存储 、数据显示 以及报警提示 等
程序 模块 。
图 2 R 信号调整一 次检波 电路 F
波 的死区电压 ,提高 了检 波精度 。考虑到 实际中检波
图 3 峰值检波 电路 中最 大值 、最 小值 取样 电路

( 转第 8 下 4页 )
70一
内蒙 古广播 与 电视技 术 即触发一 采 集~ 触发一 采集循 环模 式 。
第 2 卷 8

第 2 卷 8
调 整 、一次 检波 的功能 。
再次 对一次检 波后的 射频信号 进行处理 。在 图 3
中 ,一次检波后的射频信号接入 R2 ,其中 R2 4 处 、R 和 运放 U 1C 成 了一个 射随放大 电路 ,提高 了采样 构 2
后 信号的驱动 能力 。在通 过运放 U lC第 8脚后将 信 2
内蒙古广播 与电视技 术 2 1 年 第 2 0 1 8卷 第 4期 6 ~7 9 0


宁 夏广播 电视 总 台传输 发射 中心 宁 夏 自治 区 银川 市 70 2 501

EMC测试中的峰值_准峰值_平均值_均方根值_黄大明

EMC测试中的峰值_准峰值_平均值_均方根值_黄大明

杭州电子科技大学学报
Journal of Hangzhou Dianzi University
doi: 10. 3969 / j. issn. 1001 - 9146. 2013. 03 - 003
Vol. 33,No. 3 Jun. 2013
EMC 测试中的峰值、准峰值、平均值、均方根值
黄大明,于 虹
耳对脉冲骚扰的响应。准峰值检波器输出既与脉冲幅度有关,又与脉冲重复频率有关,既要反映干扰信
号的幅度,又要反映它的时间分布。
平均值检波器最大的特点就是充、放电时间常数相同,所以检波的输出基本上正比于信号的包络线
的平均值。对于连续波信号平均值基本上与峰值相等,但是对脉冲信号而言,平均值与峰值就相差较
大,其值正比于脉冲幅度及脉冲的重复频率,脉冲信号的重复频率越低,检波后得到的值就越低。
4 测试过程及典型数据的分析
4. 1 测试过程
表 4 电磁骚扰的典型测试项目
电磁骚扰的测试主要有辐射骚扰、传导骚扰、 骚扰功率测试几种典型测试,如表 4 所示。
不管骚扰信号以何种形式采样,最终都是以 电压形式传输到接收机上进行测量,通过不同检 波器进行检波输出相应的值。骚扰信号测量通常
辐射骚扰 传导骚扰 骚扰功率
Vav = [
Pn (
f0 )
G2 (
f0 )
Bep
1
]2
均方根值检波器
Vrms = 2G( f0 ) 槡Pn ( f0 ) Bep
式中: N———与 Rd / Rc 有关
G( f0 ) ———从射频输入到检波器输出的仪器增益
Pn( f0 ) ———功率谱密度
Bep———噪声功率等效带宽
上述 3 种类型信号在不同检波器上输出得出的结果,仅仅是分别考虑的简单情形。实际干扰信号 可能是几种类型同时出现,也可能遇到重复频率大于仪器带宽以及非平稳的随机过程干扰信号。仔细

峰值能量的峰峰值检波

峰值能量的峰峰值检波

峰值能量的峰峰值检波1. 引言峰值能量的峰峰值检波是一种常用于信号处理和测量领域的技术。

它可以用来检测信号中的最大和最小幅值,并计算其差值,即峰峰值。

通过这种方法,我们可以获取有关信号强度、功率和动态范围等重要信息。

在本文中,我们将介绍峰值能量的概念、原理以及如何进行峰峰值检波。

我们还将讨论该技术在不同领域中的应用,并探讨其优点和局限性。

2. 峰值能量的概念和原理2.1 峰值能量在信号处理中,峰值能量是指信号在一段时间内达到的最大能量。

它是描述信号强度和功率的重要指标之一。

对于周期性信号,其峰值能量可以通过计算一个周期内各点幅值的平方和来获得。

2.2 峰峰值峰峰值是指一个信号中最大幅度和最小幅度之间的差异。

它可以表示信号振幅的范围大小。

峰峰值通常用于衡量信号的动态范围,即信号的最大可测量范围。

2.3 峰峰值检波原理峰峰值检波是一种用于测量信号中最大和最小幅度的方法。

它通过将信号与一个参考电平进行比较,从而确定信号的峰值和谷值。

具体步骤如下:1.设置一个参考电平,通常为零。

2.将信号与参考电平进行比较。

如果信号超过参考电平,则记录其幅度作为当前的峰值;如果信号低于参考电平,则记录其幅度作为当前的谷值。

3.在整个信号周期内重复步骤2,直到得到一个完整的峰峰值。

4.计算得到的峰峰值,即为信号的振幅范围。

3. 峰峰值检波应用3.1 电子测量在电子测量中,峰峰值检波广泛应用于测量各种类型的信号。

例如,在音频领域中,可以使用该技术来测量音频信号的振幅范围,以确保音频设备正常工作。

在无线通信中,峰峰值检波可用于测量无线电信号的强度和功率,从而评估通信质量。

3.2 振动分析在振动分析领域,峰峰值检波可用于测量机械设备的振动幅度。

通过监测设备振动的最大和最小幅度,可以及时发现设备故障和异常。

这对于预防设备损坏、提高生产效率至关重要。

3.3 光学测量在光学测量中,峰峰值检波可以用来评估光信号的强度和稳定性。

例如,在光纤通信中,可以使用该技术来测量光信号的功率范围,并确定光纤传输的质量。

EMC测试 --峰值,准峰值和平均值

EMC测试 --峰值,准峰值和平均值

EMC测试 --峰值,准峰值和平均值最近一个重要客户的机器测试分别要求测试QP,AV和PK(测试项是EN55022的传导辐射CE),突然问起来这几个值之间的数值关系,在想PK QK AV的区别在于检波器的RC参数,公式是对标准的理想正弦信号而言。

在电磁兼容测试工程实践中,时变的的信号目前是没有公式去算的,不过后来在想既然提到了这个问题,也该要让自己的答案再深入一些:EMI Receiver可以进行准峰值测量、峰值测量和平均值测量。

当输入信号是正弦波时,无论用何种方式测量,得到的读数都是相同的,等于该正弦波的有效值,精度应优于±2dB。

但是如果输入的是周期脉冲信号,则三种测量方法得到的读数是不一样的,其结果如表所示。

表中E——正弦波的有效值;δ——脉冲强度,等于脉冲幅度×脉冲宽度sec,单位:mVsBimp——脉冲宽度;Bimp="1".05B6(B6表示6Db 带宽的脉冲带宽,在15k-30MHZ,8khz<B6<10khz)PP(α)——准峰值检波效率,与检波器的充、放电时间常数、脉冲重复频率和带宽有关,P(α)≤1。

fPR——脉冲重复频率;由表可知,峰值测量结果≥准峰值测量结果。

下表中中列出了输入标准脉冲,在标准宽带情况下峰值与准峰值表头指示下表列出了具有相同带宽的准峰值QP和平均值AV表头指示之比值,在相同带宽条件下准峰值和平均值表头读数之由表可知,准峰值≥平均值。

对于规则的周期性脉冲可以根据表7来进行峰值、准峰值、平均值之间的转换。

但是一般骚扰都是随机的,很难进行彼此间的换算,因此有些标准同时规定了发射测量的准峰值限值和平均值限值。

总上所述:PK≥QP≥AVCispr16--1-1.ANNEX E & ANNEX A provide a calculation theory for above information.。

峰值包络检波器检波原理及失真分析

峰值包络检波器检波原理及失真分析

峰值包络检波器检波原理及失真分析峰值包络检波器(Peak Envelope Detector)是一种常用的信号检波器,用于提取连续波中的包络信号。

它在实际电路中广泛应用于无线通信系统、音频处理以及振动测量等领域。

本篇文章将介绍峰值包络检波器的工作原理,并对其可能出现的失真进行分析。

首先,在整流阶段,输入信号经过一个非线性元件,通常是二极管或晶体管。

这个非线性元件将负半周信号转化为正半周信号,使得原始信号变为一个全波整流信号。

接下来,在低通滤波阶段,全波整流信号经过一个低通滤波器,用于去除高频分量。

低通滤波器的作用是平滑整流信号,提取出包络信号。

首先,幅度失真是由于非线性元件的存在导致的。

实际的二极管或晶体管并非完全理想的,它们具有一定的非线性特性。

这种非线性特性使得在输入信号较小时,输出信号的整流效果较差,从而引起幅度失真。

其次,相位失真是由于低通滤波器的存在导致的。

低通滤波器需要一定的时间来响应输入信号的变化,因此会引起输出信号的相位滞后。

这种相位滞后可能会导致包络信号的形态发生改变,从而引起相位失真。

为了减小幅度失真和相位失真,可以采取一些措施。

在非线性元件的选择上,可以选择具有较小非线性特性的二极管或晶体管,使得幅度失真较小。

在低通滤波器的设计上,可以选择具有较小的时延和相位失真的滤波器,使得相位失真较小。

此外,还可以采用自适应控制的方法,根据信号的幅度变化调整非线性元件的工作状态,从而提高峰值包络检波器的性能。

总结起来,峰值包络检波器是一种广泛应用于信号处理领域的常用检波器。

它通过整流和低通滤波的方式提取出输入信号的包络信号。

然而,在实际应用中可能会引起幅度失真和相位失真。

为了减小失真,可以采取一些措施,如选择合适的非线性元件和低通滤波器,以及采用自适应控制的方法。

通过这些方法,可以提高峰值包络检波器的性能,更好地应对实际应用的需求。

峰值能量的峰峰值检波

峰值能量的峰峰值检波

峰值能量的峰峰值检波
摘要:
1.峰值能量的概念
2.峰峰值检波的原理
3.峰峰值检波的应用
4.峰峰值检波的优缺点
正文:
一、峰值能量的概念
峰值能量,是指在特定条件下,一个系统能够达到的最大能量值。

在物理学、工程学等领域,峰值能量常用于描述电磁波、声波、地震波等的能量特性。

峰值能量的概念有助于我们了解波的强度、传播和衰减等方面的信息,从而在实际应用中发挥重要作用。

二、峰峰值检波的原理
峰峰值检波(Peak-Peak Voltage Probe)是一种测量电信号峰值能量的方法。

其原理是,在输入信号上施加一定的电压,使其产生特定的非线性响应,然后通过检测这个响应的峰值来获得输入信号的峰值能量。

三、峰峰值检波的应用
峰峰值检波在许多领域都有广泛应用,如通信系统、雷达系统、音频处理、地震波探测等。

在这些应用中,峰峰值检波有助于提高系统的性能和可靠性,以及提高信号处理的精度和速度。

四、峰峰值检波的优缺点
峰峰值检波的优点主要有以下几点:
1.能够准确测量信号的峰值能量,有助于评估信号的质量和强度;
2.具有较高的测量精度和稳定性,能够在各种环境下保持良好的性能;
3.结构简单,易于实现和维护。

然而,峰峰值检波也存在一些缺点,如:
1.对输入信号的非线性响应可能导致信号的失真;
2.在某些应用场景中,峰峰值检波可能无法满足较高的测量要求。

总之,峰峰值检波作为一种测量峰值能量的方法,在多个领域具有广泛的应用价值。

实验五峰值检波实验

实验五峰值检波实验

UR
式中,RΩ=RL//R为检波器输出 由于UR对检波二极管VD来说相当 端的交流负载电阻,而R为直流 于一个反向偏置电压,会影响二极 负载电阻。
管的工作状态。
在输入调幅波包络的负半周峰值处可能会低于UR , 当 UR> Uim(1-ma)
R RL
R
UR
厚德博学 追求卓越 二极管截止,检波输出信号不跟随输入调幅波包络的变化而产生失真。
仿真
三、实验应知知识
调幅波解调的方法—同步检波法
同步检波,又称相干检波。它利用与已调幅波的载波同步(同 频、同相)的一个恢复载波(又称基准信号)与已调幅波相乘,再 用低通滤波器滤除高频分量,从而解调得调制信号。 乘积型同步检波的电路模型:
D1为检波二极管,电阻R1和R3为检波器的直流负载,电阻R1与电容C2和C3组 成π型低通滤波器,C1为耦合电容,对低频信号呈现短路。R5为检波器负载(下 一级的输入电阻)。 当检波电路接有C1 、R5后,其直流负载R-=R3 交流负载R交=R3//R5交 如果R-不等于R交 则会产生负削峰失真。R=R1/R3=0.1-0.2范围内一般为5K C=C2+C3 一般取C2=C3 为0.01uF
电路:
调幅波
工作原理:
非线性电路
特点:
低通滤波器
Vs/D/C与R三者串联 具有平均电压负反馈效应
包络检波输出
t
检波输出 调幅波频谱 输出信号频谱 ωc-Ω ωc ωc+Ω ω
t
厚德博学 追求卓越 Ω ω
三、实验应知知识
2.二极管大信号峰值检波器的电路组成与工作原理
2.1
电路组成
二极管大信号峰值检波器的电路组成如图所示:
将SW0、SW1与SW3开关均拨置“右”端。

峰值、准峰值、平均值

峰值、准峰值、平均值

采用准峰值检波是民用电磁骚扰发射测试特点,由于民用的电磁兼容产品族标准都是从CISPR标准转化过来的,这些标准都是为了保证通信和广播的畅通而编制的,因此骚扰对通信和广播的影响最终是有人的主观听觉效果来判断,平均值检波和峰值检波都不足以描述脉冲的幅度,宽度和频度对视觉造成的影响,而必须用准峰值检波,只有准峰值检波才比较符合人耳对声音的反应规律。

几种检波方式的各自特点:1. 平均值检波:其最大特点是检波器的充放电时间常数相同,特别适用于对连续波的测量。

2. 峰值检波:它的充电时间常数很小,即使是很窄的脉冲也能很快充电到稳定值,当中频信号消失后,由于电路的放电时间常数很大,检波的输出电压可在很长一段时间内保持在峰值上。

峰值检波的特点首先在军用设备的骚扰发射试验中被优先采用,因为好多军用装备只要单次脉冲的激励就可以造成爆炸或数字设备的误动作,而无需像音响设备那样讲究时间的积累。

3. 准峰值检波:这种检波器的冲放点时间常数介于平均值于峰值之间,在测量周期内的检波器输出既与脉冲幅度有关,又与脉冲重复频率有关,其输出与干扰对听觉造成的效果相一致。

4.准峰值测试的主要问题与改进措施用准峰值检波方式进行测试的主要问题是测量时间长。

下面是准峰值检波和峰值检波的测试时间比较。

采用准峰值检波测量50Hz干扰信号的最小扫描时间(测量周期为1s)频率范围带宽步长步数最小扫描时间150kHz~30MHz 9kHz 5kHz 5970 5970s=1b40min30MHz~1000MHz 120kHz 50kHz 19400 19400s=5b23min采用峰值检波法正确测量50Hz干扰信号的最小扫描时间(测量周期为20ms)频率范围带宽步长步数最小扫描时间150kHz~30MHz 9kHz 5kHz 5970 119.4s=2min30MHz~1000MHz 120kHz 50kHz 19400 388s=6min由于准峰值测量占用的时间比较长,测试的效率比较低,作为改进,实用中常用峰值检波作第一轮测试,因为三种检波当中,用峰值检波得到的测值应当最高,如果首轮测值比标准给定的准峰值和平均值都要来得低的话,则以后的试验不用进行,便能判定试验已经通过。

峰值检波报告

峰值检波报告

峰值检波测试报告
一、方案选择与论证
方案一:用二极管电路和电压跟随器(OPA602)组成的峰值检波电路。

电路图如图(1)。

图(1)方案一峰值检波电路
方案二:用TLC372CD和LM358AD组成的峰值检波。

电路图如图(2)。

图(2)方案二峰值检波电路
方案论证:
方案一:用multisim进行仿真分析发现,利用二极管和OPA602构成的峰值检波器不能够进行正常的峰值检测。

仿真现象是检测端为与输入端相同的波形,没有有效的直流输出。

所以该方案不利于用作峰值检测电路。

方案二:用multisim进行仿真分析发现,利用LC372CD和LM358AD组成的峰值检波能够进行正常的峰值检波,并且误差在允许的范围内,是可行性较高的方案。

测试
数据详见后面的论述。

二、方案二测试数据
用multisim进行的仿真,采集的几组数据如下:
1、输入1kHz的正弦波,输入信号峰值1Vp-p。

实测信号峰值为1V(如下图所示)。

则误差为零。

2、输入10kHz的正弦波,输入信号峰值2Vp-p。

实测信号峰值为1.97V(如下图所示)。

则误差为1.5%。

3、输入10kHz的正弦波,输入信号峰值4Vp-p。

实测信号峰值为3.47V(如下图所示)。

则误差为13.25%。

峰值检波器的测试及性能指标要点

峰值检波器的测试及性能指标要点

成绩评定表学生姓名智博班级学号1103020116 专业测控课程设计题目峰值检波器的测试及性能指标评语组长签字:成绩日期2014年 7月7日课程设计任务书学院信息科学与工程专业测控技术与仪器学生姓名智博班级学号1003020116课程设计题目峰值检波器的测试及性能指标实践教学要求与任务:《电子测量技术》是测控技术与仪器专业的专业基础课。

本设计是对该课程综合应用能力的检验,在鼓励学生熟悉基本原理的前提下,注重与实际应用相联系,提出自己的方案,完善设计。

1、熟悉被测对象的测量技术工作原理;2、提出可行设计方案;3、根据方案设计硬件电路,应用Protel绘制电路原理图;4、软件编程并调试;5、硬件焊接与调试;6、完成课程设计报告。

工作计划与进度安排:第18周(6月23日-6月27日):布置设计任务,查资料,完成总体设计框架。

第19周(6月30日-7月4日):完善设计内容,焊接调试,验收答辩。

指导教师:2014 年 6月20日专业负责人:2014 年6月21日学院教学副院长:2014 年6月23日一设计要求 (1)1.1检波器的作用 (1)1.2 检波器的分类 (1)1.2.1包络检波器 (1)1.2.2同步检波器 (2)二设计方案与论证 (3)三设计原理及电路图 (3)3.1峰值检波器工作原理 (3)3.2 工作原理图 (4)四元器件清单 (5)五元器件识别与检测 (5)5.1 LF398 (5)5.2 LM311 (7)5.3 稳压二极管 (8)六软件制作与调试 (9)6.1 性能测试 (9)6.1.1 测量交流信号: (9)6.1.2 测量具有直流分量的交流信号: (9)6.2 性能指标 (10)6.3 电路分析 (10)七设计心得 (10)八参考文献 (11)一、设计要求1.1检波器的作用检波器,是检出波动信号中某种有用信息的装置。

用于识别波、振荡或信号存在或变化的器件。

检波器通常用来提取所携带的信息。

机械原理 峰值检波

机械原理 峰值检波

机械原理峰值检波峰值检波是一种常见的信号处理技术,它可以用于测量信号的最大值或峰值。

在机械原理中,峰值检波也有着广泛的应用,例如在振动分析、声学测量和材料测试等领域中。

峰值检波的原理很简单,就是通过比较信号的瞬时值与之前的最大值或最小值,来确定信号的峰值。

在机械系统中,峰值检波可以用于检测机械振动的最大幅值,从而判断机械系统的运行状态和健康状况。

在振动分析中,峰值检波可以用于测量机械振动的最大幅值和频率。

通过将振动信号输入到峰值检波器中,可以得到振动信号的最大幅值和对应的频率。

这些数据可以用于判断机械系统的运行状态和故障原因。

例如,如果振动信号的最大幅值和频率都很高,那么可能是由于机械系统的不平衡或轴承故障引起的。

在声学测量中,峰值检波可以用于测量声音的最大音量和频率。

通过将声音信号输入到峰值检波器中,可以得到声音信号的最大音量和对应的频率。

这些数据可以用于判断声音的强度和频率分布,从而优化声学设计和改善声音环境。

在材料测试中,峰值检波可以用于测量材料的强度和韧性。

通过将载荷信号输入到峰值检波器中,可以得到材料的最大载荷和对应的位移或应变。

这些数据可以用于评估材料的强度和韧性,从而指导材料的设计和选择。

峰值检波在机械原理中的应用还有很多,例如在电机故障诊断、液压系统监测和机器人控制等领域中。

无论是哪个领域,峰值检波都是一种简单而有效的信号处理技术,可以帮助工程师和技术人员快速准确地判断机械系统的运行状态和故障原因,从而提高机械系统的可靠性和性能。

峰值检波是一种基于机械原理的信号处理技术,可以用于测量信号的最大值或峰值。

在机械系统中,峰值检波可以用于检测机械振动的最大幅值、声音的最大音量、材料的最大载荷等,从而判断机械系统的运行状态和健康状况。

峰值检波是一种简单而有效的信号处理技术,可以帮助工程师和技术人员快速准确地判断机械系统的运行状态和故障原因,从而提高机械系统的可靠性和性能。

峰值检测

峰值检测

引言峰值检测器可用在工业仪表的采样电路中。

采样得到信号的峰值大多时候只是一瞬间产生由又消失,于是需要峰值保持器来保持峰值,以便于信号处理系统进行采样、分析和处理。

峰值保持模块选用电容器,因为电容器对电荷有保持作用,采用定时开关对电容进行定时放电,能够实现峰值检测器的周期采样。

用运算放大器搭接成电压跟随器,就能很好的记录采集电容上保持的电压。

峰值检测电路是将某一时间段内信号的最值反映出来,遇到信号峰值就跟随,若没有更大的峰值就保持。

其工作状态主要包括跟踪、保持和复位,可以广泛应用于信号采集和处理、仪器仪表、医疗、自动控制等众多领域,如用来实现波形的毛刺捕捉、脉冲信号峰值检测、轴承振动噪声的峰值检测等。

因此峰值检测器有着广泛的市场需求,且随着电子产业和信息产业的不断发展,对信号的采集处理方面的要求愈加突出,它将发挥愈来愈大的作用。

一、基本原理峰值检测器的作用是提取输入的峰值,并产生输出()OI peak V V 为实现这个目标,让O V 跟踪I V 直至达到峰值。

这个峰值会一直被保持,直至一个新的更大的峰值出现。

此时,电路会用新的峰值更新O V 。

如图1。

图1要想正确地保持一个快速且宽度很窄的脉冲峰值,这的确是件困难的技术,一般来说,要求速度的结果会使正确度降低,为提高速度和正确度设计了下面的电路如图2图2 峰值检测电路原理图在此电路中,在峰值保持用的电容器2C 之后,设有一场效应管2U 构成源极跟随器。

放大器1U 将输入信号与2U 的源极输出信号作比较,若输入信号比源极信号大,则使二极管1D 导通,使2C 充电到与输入相同为止;若输入信号比源极信号小,则使二极管1D 截止,使2C 两端电压保持不变。

而想长时间的保持2C 两端电压,2C 、1D 和2U 的泄漏就会构成问题。

2C 越大固然容易保持,但是由于充电时间太长,无法提高太多。

考虑到电路复位问题,引入了OP07组成的方波产生电路使其与4U 形成复位电路,通过调节7R 和8R 来改变复位电路中复位方波的占空比,以此来达到复位要求。

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本设计是对该课程综合应用能力的检验,在鼓励学生熟悉基本原理的前提下,注重与实际应用相联系,提出自己的方案,完善设计。

1、熟悉被测对象的测量技术工作原理;2、提出可行设计方案;3、根据方案设计硬件电路,应用Protel绘制电路原理图;4、软件编程并调试;5、硬件焊接与调试;6、完成课程设计报告。

工作计划与进度安排:第18周(6月23日-6月27日):布置设计任务,查资料,完成总体设计框架。

第19周(6月30日-7月4日):完善设计内容,焊接调试,验收答辩。

指导教师:2014 年 6月20日专业负责人:2014 年6月21日学院教学副院长:2014 年6月23日一设计要求 (1)1.1检波器的作用 (1)1.2 检波器的分类 (1)1.2.1包络检波器 (1)1.2.2同步检波器 (2)二设计方案与论证 (3)三设计原理及电路图 (3)3.1峰值检波器工作原理 (3)3.2 工作原理图 (4)四元器件清单 (5)五元器件识别与检测 (5)5.1 LF398 (5)5.2 LM311 (7)5.3 稳压二极管 (8)六软件制作与调试 (9)6.1 性能测试 (9)6.1.1 测量交流信号: (9)6.1.2 测量具有直流分量的交流信号: (9)6.2 性能指标 (10)6.3 电路分析 (10)七设计心得 (10)八参考文献 (11)一、设计要求1.1检波器的作用检波器,是检出波动信号中某种有用信息的装置。

用于识别波、振荡或信号存在或变化的器件。

检波器通常用来提取所携带的信息。

检波器分为包络检波器和同步检波器。

前者的输出信号与输入信号包络成对应关系,主要用于标准调幅信号的解调。

后者实际上是一个模拟相乘器,为了得到解调作用,需要另外加入一个与输入信号的载波完全一致的振荡信号(相干信号)。

同步检波器主要用于单边带调幅信号的解调或残留边带调幅信号的解调。

从已调信号中检出调制信号的过程称为解调或检波。

用以完成这个任务的电路称为检波器。

最简单的检波器仅需要一个二极管就可以完成,这种二极管就被称做检波二极管。

目前,集成射频检波器现已得到了广泛的应用,而且每当要求更高的灵敏度和稳定性时,集成射频检波器有代替传统的二极管检波器的趋向。

从调幅波中恢复调制信号的电路,也可称为幅度解调器。

与调制器一样,检波器必须使用非线性元件,因而通常含有二极管或非线性放大器。

1.2 检波器的分类检波器分为包络检波器和同步检波器。

前者的输出信号与输入信号包络成对应关系,主要用于标准调幅信号的解调。

后者实际上是一个模拟相乘器,为了得到解调作用,需要另外加入一个与输入信号的载波完全一致的振荡信号(相干信号)。

同步检波器主要用于单边带调幅信号的解调或残留边带调幅信号的解调。

1.2.1包络检波器图2是典型的包络检波电路。

由中频或高频放大器来的标准调幅信号ua(t)加在L1C1回路两端。

经检波后在负载RLC上产生随ua(t)的包络而变化的电压u(t),其波形如图2所示。

这种检波器的输出u(t)与输入信号ua(t)的峰值成正比,所以又称峰值检波器。

包络检波器的工作原理可用图2的波形来说明。

在t1<t<t2时间内,输入信号瞬时值ua(t)大于输出电压u(t),二极管导通,电容C通过二极管正向电阻ri充电,u(t)增大;在t2<t<t3时间内,ua(t)小于u(t),二极管截止,C 通过RL放电,因此u(t)下降;到t3以后,二极管又重新导电,这一过程照此重复不已。

只要RLC选择恰当,就可在负载RLC上得到与输入信号包络成对应关系的输出电压u(t)。

如果时间常数RLC太大,放电速度就会放慢,当输入信号包络下降时,u(t)可能始终大于ua(t),造成所谓对角切割失真(图2)。

此外,检波器的输出通常通过电容、电阻耦合电路加到下一级放大器,如图1中虚线所示。

如果Rg太小,则检波后的输出电压u(t)的底部即被切掉,产生所谓的底部切割失真。

1.2.2同步检波器图3为同步检波器的框图。

模拟相乘器的一个输入为一单频调制的单边带调幅信号,即us(t)=Umcos(ωct+Ωmt),其中ωc为载波信号角频率,Ωm为调制信号角频率;另一输入是本机产生的相干信号,即uc(t)=Uccos ωct,则乘法器的输出电压u0(t)和uS(t)和uc(t)的乘积成正比,即u0(t)=KuS(t)*uc(t) 式中K为一比例常数。

u0(t)中包括两项,一项为高频项(2ωc+Ωm),另一项为低频项(Ωm)。

通过低通滤波器后将高频项滤除,即得到和调制波成对应关系的输出。

uc(t) 通常可用本地振荡器或锁相环产生。

同步检波器的抗干扰性能比包络检波器优越,但是它的电路比较复杂。

随着电子技术的进步,这种解调方法的应用日益广泛。

二、设计方案与论证在电子设备中,常要求对信号的峰值进行检波:如大动态范围的正弦信号经对数压缩后,为了得到反映正弦信号的有效值,就不能用一般的平均值或有效值检波器,而只能用峰值检波器。

峰值检波器是一个能记忆信号峰值的电路,其输出电压的大小,一直追随输入信号的峰值,而且保持在输入信号的最大峰值。

三、设计原理及电路图3.1 设计原理LF398的输出电压与输入电压通过比较器LM311进行比较,当输入电压高于输出电压时,LF398的逻辑控制引脚被置成高电平,使LF398处于采样状态。

当输入电压达到峰值而下降时,LF398的逻辑控制引脚被置成低电平,使LF398处于保持状态。

从而,实现了对“峰”值的保持。

3.2 电路原理图四、元件清单元件名称元件个数功能注释LF398N 1 采样保持芯片DIP封装LM311 1 电压比较器DIP封装电阻24K 1电阻15K 1电阻30K 1电阻5.1K 1可调电阻1K 15V稳压二极管(2CW12) 1钽电容0.1uf 1DIP插座 2 双列直插插座面包板5*5cm 1导线、焊锡丝若干五、元器件识别与检测5.1 LF398LF398是一种反馈型采样/保持放大器,也是目前较为流行的通用型采样/保持放大器。

与LF398结构相同的还有LF198、LF298等,都是由场效应管构成,具有采样速率高、保持电压下降慢和精度高等特点。

模拟信号进行A/D转换时,从启动转换到转换结束输出数字量,需要一定的转换时间。

在这个转换时间内,模拟信号要基本保持不变。

否则转换精度没有保证,特别当输入信号频率较高时,会造成很大的转换误差。

要防止这种误差的产生,必须在A/D转换开始时将输入信号的电平保持住,而在A/D转换结束后又能跟踪输入信号的变化。

能完成这种功能的器件叫采样/保持器。

采样/保持器在保持阶段相当于一个“模拟信号存储器”。

当作为单一放大器时,其直流增益精度为0.002%,采样时间小于6us时精度可达0.01%;输入偏置电压的调整只需在偏置端(2脚)调整即可,并且在不降低偏置电流的情况下,带宽允许1MHz,其主要技术指标有:1、工作电压:+5--+18V2、采样时间:<10us3、可与TTL、PMOS、CMOS兼容4、当保持电容为0.01uF时,典型保持步长为0.5mV5、低输入漂移,保持状态下输入特性不变6、在采样或保持状态时高电源抑制采样保持放大器LF398的直流和交流调零电路:调节1kΩ电位器可使DC失调电压Vos为零。

在保持设置模式下,调节10kΩ电位器可使AC失调电压Vos为零。

LF398具有采样和保持功能,它是一种模拟信号存储器,在逻辑指令控制下,对输入的模拟量进行采样和寄存。

下图是该器件的引脚图。

各引脚的功能如下:①和④分别为VCC和VEE电源电压输入引脚。

电源电压范围为±5V~±15V。

②为偏置调零引脚。

当输入Vi=0,且在逻辑输入为1采样时,可调节②使Vo=0。

③为模拟量输入引脚。

⑤为输出引脚。

⑥为接采样保持电容的引脚。

⑦为参考电压输入引脚(接地)。

⑧为逻辑输入控制引脚。

该引脚电平为“1”时采样,为“0”时保持。

LF398内部电路原理图如下图所示。

当8端为“1”时,使LF398内部开关闭合,此时A1和A2构成1:1的电压跟随器,所以,Vo = Vi,并使迅速充电到Vi,电压跟随器A2输出的电压等于CH上的电压。

5.2 LM311LM311电压比较器设计运行在更宽的电源电压:从标准的±15V运算放大器到单5V电源用于逻辑集成电路。

其输出兼容RTL,DTL和TTL以MOS电路。

此外,他们可以驱动继电器,开关电压高达50V,电流高达50mA。

LM311是一种高灵活性的电压比较器,能工作于5到30V单个电源或±15V分离电源。

该设备的输入可以是与系统地隔离的,而输出则可以驱动以地为参考或以VCC为参考,或以VEE电源为参考的负载。

LM311为集电极开路输出,使用时应在输出端与正电源之间连接负载电阻。

下图是该器件的引脚图。

LM311,采用SOIC 封装方式。

比较器类型:通用响应时间:200ns 电源电流:5.1mA 针脚数:8 工作维度范围:0°C to +70°C 封装类型:SOIC 比较器数目:1 电源电压最大:36V 电源电压最小:5V 表面安装器件:表面安装输入偏移电压最大:7.5mV各引脚的功能如下:GROUND/GND 接地INPUT + 正向输入端INPUT - 反向输入端OUTPUT 输出端BALANCE 平衡BALANCE/STROBE 平衡/选通V+ 电源正V- 电源负5.3 稳压二极管稳压二极管是一个特殊的面接触型的半导体硅二极管,其V-A特性曲线与普通二极管相似,但反向击穿曲线比较陡。

稳压二极管工作于反向击穿区,由于它在电路中与适当电阻配合后能起到稳定电压的作用,故称为稳压管。

稳压管反向电压在一定范围内变化时,反向电流很小,当反向电压增高到击穿电压时,反向电流突然猛增,稳压管从而反向击穿,此后,电流虽然在很大范围内变化,但稳压管两端的电压的变化却相当小。

这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。

而且,稳压管与其它普通二极管不同的是反向击穿是可逆性的,当去掉反向电压稳压管又恢复正常,但如果反向电流超过允许范围,二极管将会发热击穿,所以,与其配合的电阻往往起到限流的作用。

稳压管是利用反向击多区的稳压特性进行工作的,因此、稳压管在电路中要反向连接。

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