Csúcsérzékelő áramkör

Csúcsdetektor áramkört használnak a csúcsamplitúdó megtalálására egy gyorsan változó hullámformában. A csúcsérzékelőket általában használják a hangmérő alkalmazásokban, hogy megtalálják a maximális hangszintet egy adott területen vagy helyen, ami segít meghatározni a maximális hangerőszintet az adott helyen. Tehát, így számos olyan alkalmazás van, ahol csúcsérzékelő áramkört használnak. Egy alapvető csúcsérzékelő áramkörhöz még komplex elektronikai alkatrészekre sincs szükségünk. Egy egyszerű csúcsérzékelő áramkört dióda és kondenzátor segítségével lehet felépíteni.

Alapcsúcs-érzékelő áramkör

Az alapvető csúcsérzékelő áramkör egy dióda és egy kondenzátor soros kapcsolata. Áramkörünkben szinuszhullámú bemenetet adunk egy 220 V-6 V-os transzformátorból. A diódát előre előfeszített állapotba helyezzük, és a kimenethez az oszcilloszkóp szonda csatlakozik a dióda és a kondenzátor közé. Az alábbiakban bemutatjuk az alapvető csúcsérzékelő áramkör vázlatait.

A jel pozitív félciklusában a dióda előre torzul, és lehetővé teszi az áram áthaladását rajta. Ugyanakkor a kondenzátor addig kezd töltődni a bemenő jel csúcsértékéig, amíg a dióda előre nem torzul.

Most, a jel negatív félciklusában a dióda fordított torzításúvá válik, és ekkor a kondenzátor tartja az előző félciklus csúcsértékét. Ezért ezt csúcsdetektornak hívják, és a kimeneti hullámforma úgy fog kinézni, mint az alábbi kép,

Gyakorlatilag a kimenetet az áramkörhöz kapcsolt terhelésen veszik át. Tehát, amikor a bemeneti jel csökken, a kondenzátor elkezd lemerülni az R _L terhelésen keresztül. A töltés megtartásához és a kondenzátor kisütésének lassításához válassza az R _L nagyon nagy értékű terhelést.

Az áramkör kimenetét úgy definiáljuk

V _OUT = V _IN - V _D

Ahol V _IN a bemeneti jel feszültsége és V _D a dióda feszültségesése. Itt, a kimeneti hullámformában láthatja, hogy a csúcs lefelé tolódik, mert az áramkör diódáján feszül a feszültségesés. Tehát ez a feszültségesés a diódán csökkenti az áramkör hatékonyságát, és a következő terv javítása érdekében Op-amp-ot fogunk használni.

A bemeneti jel negatív csúcsának érzékeléséhez csatlakoztassa a diódát fordított állapotban.

Op-amp alapú csúcsérzékelő áramkör

Az Op-amp alapú csúcsérzékelő áramkör az alapvető csúcsérzékelő áramkör módosítása, amelyet a dióda feszültségesésének eltávolítására használnak. Amikor az alkalmazott bemeneti feszültségjel nagyobb, mint a dióda küszöbfeszültsége, a dióda előre torzul és zárt kapcsolóként működik. Itt a dióda csatlakozik a visszacsatoláshoz, és így az áramkör puffer áramkörként működik. Tehát bármi bemenetet adunk az op-amp pozitív termináljára, azt a kimeneti terminál fogadja.

Anyag szükséges

• Oszcilloszkóp
• LM741- Op-amp IC
• Dióda - 1N4007
• Ellenállás (10k) - 3nos.
• Kondenzátor (4.7uf) - 1nos.
• Kenyérlemez
• Ugróhuzalok

Kördiagramm

Az Op-amp alapú csúcsérzékelő áramkör működése

Az első pozitív fél ciklusban az op-amp kimenet HIGH, tehát a dióda előre torzított. Ugyanakkor a kondenzátor a bemeneti jel legmagasabb csúcsértékéig töltődik. Itt az áramkör feszültségkövető pufferként működik.

Az első negatív fél ciklusban az op-amp kimenet LOW, így a dióda torzítva lesz megfordítva. Ezért, amíg a dióda ismét előre nem esik, a kondenzátor tartja a bemenő jel csúcsértékét. A dióda ebben a fordított előfeszített állapotában az op-amp nyitott hurkú állapotban van, és telítettségbe kerül, így a kondenzátor elkezd lemerülni az R _L-be. Ezért látni fogja a csökkenő meredekséget a jel negatív ciklusában.

Az op-amp alapú csúcsérzékelő áramkör kimeneti hullámalakját az alábbiakban adjuk meg: