Пиковый детектор с общей обратной связью

На рис. 11.17 приведена схема пикового детектора с общей обратной связью. Она похожа на ранее рассмотренные схемы, но действует несколько по-другому. При проектировании пиковых детекторов одной из проблем оказывается выбор схемы — с обратными связями в каждом каскаде, что рассматривалось выше, или с общей петлей обратной связи, как на рис. 11.17. При работе этой схемы в режиме слежения диод открыт и конденсатор С заряжается до напряжения Сигнал обратной связи поступает на ОУ с буферного ОУ При снижении входного напряжения оно становится меньше . В результате выходное напряжение становится отрицательным, диод закрывается и схема переходит в режим хранения. Из-за наличия резистора и диода (сопротивление резистора обычно составляет около 10 кОм), выходное напряжение ОУ ограничивается на уровне, меньшем выходного (хранимого) напряжения, на величину прямого падения на диоде. Быстродействие этой схемы ниже, чем у двухкаскадной, но, как мы увидим далее, она обладает лучшими параметрами по смещению и точности хранения.

В данной схеме к запоминающему конденсатору подсоединен только один вход ОУ, поэтому влияние входных токов усилителей уменьшается, и скорость спада выходного напряжения оказывается меньше. Поскольку схема охвачена общей обратной связью с выхода на вход ОУ выходное смещение определяется только этим ОУ, а вклад пренебрежимо мал, так как его напряжение смещения делится на коэффициент усиления

Рис. 11.17. Пиковый детектор с общей обратной связью

(см. скан)

Рис. 11.18. Разновидности пиковоых детекторов с общей обратной связью: а) неинвертирующий пиковый детектор, б) инвертирующий пиковый детектор, в) пиковый детектор с дифференциальным входом.

ОУ При правильном выборе операционных усилителей скорость спада и напряжение смещения можно свести к минимуму. Например, в качестве лучше использовать усилитель с полевым входом, что снизит скорость спада, определяемую входными токами. С другой стороны, в качестве можно использовать усилитель с биполярным входом, обеспечивающий малое смещение и дрейф.

Динамические процессы в схеме с обшей обратной связью довольно сложны. Данная схема оказывается не столь быстродействующей, как рассмотренная ранее двухкаскадная схема. Пиковые детекторы должны иметь демпфированную переходную характеристику для предотвращения перерегулирования (выброса), так как этот выброс искажает реальную величину детектируемого сигнала. Демпфирование схемы на рис. 11.17 недостаточное, ее переходная характеристика имеет небольшой "звон" из-за фазового сдвига, вносимого повторителем на ОУ Можно дополнительно демпфировать схему, введя в нее конденсатор емкость которого выбирается в пределах 10 - 100 пФ в зависимости от быстродействия операционных усилителей. Ради упрощения рисунков конденсатор в последующих схемах опущен.

На рис. 11.18 показано несколько модификаций пикового детектора с общей обратной связью: неинвертирующий (рис. 11.18 а) и инвертирующий (рис. 11.18 б) детекторы, а также пиковый детектор с дифференциальным входом. Каждая из приведенных схем может иметь коэффициент передачи больше единицы.

На рис. 11.19 показано, как с помощью дополнительных ОУ можно детектировать несколько входных сигналов.

Рис. 11.19. Многовходовый пиковый детектор.