開關電容全波檢波器和峰值檢波器電路工作原理

1、全波檢波器

利用開關電容電路構成全波檢波器和峰值檢波器，前者是將輸入信號Vin（t）變換成它的絕對值| Vin（t）|，后者是檢測輸入信號的蜂值。比較簡單的全波檢波器如圖6.4-3所示。當輸入信號Vin>0時，運放A1輸出電壓為負值，M1截止，由電容2C構成的開關電容電路不起作用，此時，電路為同相放大，其增益為1，即Vo（t）=Vin（t）；當輸入信號Vin<0時，運放A1輸出電壓為正值，M1導通，由電容2C構成的開關電容電路與運放A1組成倒相放大，增益為2，而電容C構成的開關電容電路與運放A2組成同相放大，增益為1。由迭加定理可知，該電路的傳遞函數Vo（t）/Vin（t）-1.如上所述，該電路使負極性信號反相，而正極性信號同相，且增益均等于1，從而實現全波檢波，即Vo=lVinl。

2、峰值檢波器

峰值檢波器是一種檢測與保持輸入信號最大正（或負）電壓的電路，其輸入、輸出關系如圖6.4-4所示。

圖6.4-5是開關電容峰值檢波器。圖中電容C存儲此時刻之前Vin的最大值，運放A1將現在的Vin值與進行比較。如果Vin>，運放A1輸出為負；隨著ф1、ф2變為高電平，邏輯輸出A為高電平，從而使輸入開關M1導通，向電容C充電，使電容C兩端電壓為Vin信號的最大值。若Vin>，則邏輯輸出A為低電平，M1管截止，輸出電壓（即電容C輸出信號兩端電壓）繼續保持在。

當ф1=1（高電平）時，Vin與進行化較；ф2=1時，電容C進行充電，因此，比較與充電之間有時間延時，如果時鐘頻率運大于Vin的最高頻率，則由于比較和充電之間的延時所引起的誤差可以忽略不計。

通常在輸出端加上一級緩沖器（如圖6.4-5中單位增益運放A2），以防止電容C放電。

連續時間峰值檢波器如圖6.4-6所示，圖中運放A作為比較器。若Vin與，運放輸出變為高電平。M1導通，C充電，使，若Vin<，運放輸出變為低電平，M1截止，C保持。同樣，如果輸出需要驅動負載，就必須加緩沖級。

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