Простой пиковый детектор для обнаружения и удержания уровней пикового напряжения

В этой статье мы узнаем о схеме пикового детектора, ее принципе работы и о том, как реализовать ее в схемах, управляемых хлопком, для освещения светодиода в ответ на звук хлопка.

Что такое пиковый детектор

Пиковый детектор - это схема, которая удерживает максимальное значение амплитуды сигнала. Если сигнал быстро меняется, и мы не можем его измерить, мы выбираем пиковый детектор. Эта схема удерживает максимальное значение амплитуды в течение короткого периода времени, чтобы мы могли его измерить.

Есть много способов сделать это, и они часто используются во многих областях электроники, где быстрое измерение нецелесообразно.

Например, взяв тепловую пушку термометр Например, когда температура объекта может быстро меняться в некоторых ситуациях, пиковое значение температуры и текущее значение температуры отображаются одновременно, чтобы пользователь мог получить представление об объекте.

Точно так же в электронике есть много ситуаций, когда нам может потребоваться измерение пиковых сигналов.

Как это устроено?

Здесь мы увидим простую схему пикового детектора, которая состоит из одного диода, одного конденсатора и одного резистора.

Диод пропускает ток в одном направлении, а именно заряжает конденсатор.

Когда входной сигнал падает, конденсатор сохраняет значение в течение короткого периода, что дает некоторое время для измерения пика. Здесь короткий период может составлять от нескольких миллисекунд до нескольких секунд.

Значения необходимо обновлять время от времени, чтобы можно было сохранить новые значения. Для этого нам нужно разрядить конденсатор. Сливной резистор подключен параллельно конденсатору, который разряжается.

Время разряда конденсатора можно рассчитать по следующей формуле:

Т = 5 х С х R

Где, T - время в секундах

C - емкость в Фарадах

R - сопротивление в Ом

Цепь датчика хлопка:

Здесь мы реализуем пиковый детектор в цепь датчика хлопка . Эта схема реагирует на громкие звуки, такие как хлопок.

В этой схеме три ступени: микрофонный усилитель , пиковый детектор и схема операционного усилителя, которая обнаруживает пик.

В звук преобразуется в электрический сигнал микрофоном, усиливается операционным усилителем. Усиленный сигнал поступает в схему детектора пиков и заряжает конденсатор. Пиковое значение, сохраненное в конденсаторе, становится пиковым входным сигналом минус 0,7 В для кремниевых диодов, поскольку на диоде всегда будет падение напряжения.

Значение, хранящееся в конденсаторе, распознается схемой компаратора операционного усилителя.

Как только пиковое значение становится выше опорного напряжения светодиод загорается.

Как только конденсатор разряжается ниже опорного напряжения светодиод выключается.

Итак, какова роль пикового детектора в этой схеме? Что ж, он удерживает сигнал хлопка в течение нескольких 100 миллисекунд, что помогло светодиоду оставаться включенным в течение нескольких 100 миллисекунд. Если вы хотите, чтобы светодиод светился дольше, это можно сделать, увеличивая значения емкости и резистора.