电流峰值采样电路分析

news/2024/10/4 9:27:29

一、前言

  在一些电路控制中,采集电路中某部分的峰值电流做处理是非常有必要的,所谓的电流采样,本质上还是电压采样。接下来将介绍一种电流峰值采样电路。

二.基本原理

  最基本的原理是利用电容的充放电特性,基本电路如下图所示,当电源电压上升时,二极管导通给电容充电。电源电压下降时,由于二极管反向截止,电容C只能通过电阻缓慢放电,最终电容电压仅在电源峰值电压附近,达到峰值采样的目的。

但是这种电路有一种缺点,二极管有导通压降,导致电容电压并不是真正的峰值电压,所以要进行改进

三.改进方法

  考虑引进运放电路对二极管导通电压进行补偿,此时由于运放的虚短虚断特性,电容电压等于输入电源电压,解决了二极管导通压降的问题。

但是这个电路也有缺陷,当电源输入电压V1突然降低,电容电压缓慢放电,导致运放负输入端电压大于正输入端,此时运放处于负饱和状态,会导致运放开启缓慢,下一次电压尖峰过来无法捕捉到

  所以又进行了一次改进,再引入一个运放,用于防止第一个运放进入负饱和,电路如下所示

此时电路工作原理如下:
1. V1+>V1-时,U1输出正电压,D1导通,D2截止,C1充至峰值电压,U2是一个电压跟随电路,输出峰值电压

 2. V1+<V1-时,U1输出负电压,D2导通,D1截止,C1通过R1缓慢放电,同时U2输出电压通过R2、D2进入U1输出端放电,R2可调节U1负输入端电压跟随正输入端,保证U1处于正常工作状态

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