ピーク検出回路は、急速に変化する波形のピーク振幅を見つけるために使用されます。ピーク検出器は、一般に、特定の領域または場所で最大レベルの音を見つけるために音響測定アプリケーションで使用され、その場所での最大ラウドネスレベルを決定するのに役立ちます。したがって、このように、ピーク検波回路が使用されるアプリケーションは数多くあります。基本的なピーク検波回路の場合、複雑な電子部品も必要ありません。単純なピーク検出器回路は、ダイオードとコンデンサを使用して構築することができます。
基本的なピーク検波回路
基本的なピーク検波回路は、ダイオードとコンデンサを直列に接続したものです。私たちの回路では、220vから6vの降圧トランスから正弦波入力を与えています。ダイオードは順方向にバイアスされた状態に置かれ、出力用に、オシロスコープのプローブがダイオードとコンデンサの間に接続されます。以下は、基本的なピーク検波回路の回路図です。
信号の正の半サイクルでは、ダイオードは順方向にバイアスされ、電流が流れるようになります。同時に、コンデンサは、ダイオードが順方向にバイアスされたままになるまで、入力信号のピーク値まで充電を開始します。
ここで、信号の負の半サイクルで、ダイオードは逆バイアスされ、その時点でコンデンサは前の半サイクルのピーク値を保持します。したがって、これはピーク検波器と呼ばれ、出力波形は以下の画像のようになります。
実際には、出力は回路に接続された負荷の両端で取得されます。したがって、入力信号はコンデンサを減少しているときは、負荷Rを介して放電を開始L。電荷を保持し、コンデンサの放電を遅くする負荷Rの選択L非常に高い値のを。
回路の出力は次のように定義されます。
V OUT = V IN -V D
ここで、V INは入力信号電圧であり、V Dは、ダイオードの両端の電圧降下です。ここで、出力波形では、回路内のダイオードの両端の電圧降下のためにピークがシフトダウンしていることがわかります。したがって、ダイオードでのこの電圧降下は回路の効率を低下させます。次に設計を改善するために、オペアンプを使用します。
入力信号の負のピークを検出するには、逆の状態でダイオードを接続します。
オペアンプベースのピーク検波回路
オペアンプベースのピーク検出回路は、基本的なピーク検出回路を変更したもので、ダイオード両端の電圧降下を除去するために使用されます。印加された入力電圧信号がダイオードのしきい値電圧よりも大きい場合は常に、ダイオードは順方向にバイアスされ、閉じたスイッチとして機能します。ここでは、ダイオードがフィードバックに接続されているため、回路はバッファ回路として機能します。したがって、オペアンプの正端子に入力が加えられると、出力端子で受信されます。
必要な材料
- オシロスコープ
- LM741-オペアンプIC
- ダイオード-1N4007
- 抵抗器（10k）-3nos。
- コンデンサ（4.7uf）-1nos。
- ブレッドボード
- ジャンピングワイヤー
回路図
オペアンプベースのピーク検波回路の動作
最初の正の半サイクルでは、オペアンプの出力がHIGHであるため、ダイオードは順方向にバイアスされます。同時に、コンデンサは入力信号の最大ピーク値まで充電されます。ここでは、回路は電圧フォロワバッファ回路として機能しています。
最初の負の半サイクルでは、オペアンプの出力がLOWであるため、ダイオードは逆バイアスされます。したがって、ダイオードが再び順方向にバイアスされるまで、コンデンサは入力信号のピーク値を保持します。ダイオードのこの逆バイアス状態では、オペアンプは、開ループ状態にあり、飽和状態に移行するので、コンデンサは、Rに放電を開始L。そのため、信号の負のサイクルで傾きが減少します。
オペアンプベースのピーク検波回路の出力波形を以下に示します。
