[實用新型]應用于寬頻電路設計的差分雙峰值檢測電路

有效

• 申請號: 201220660830.3
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN202978864U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 檀柏梅;高振斌;牛新環;潘國峰
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: H03K5/1532
• 分類號: H03K5/1532
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 劉英蘭

技術領域

本實用新型涉及通信系統信號處理領域，特別涉及一種應用于寬頻電路設計的差分雙峰值檢測電路。

背景技術

目前，峰值檢測電路廣泛應用于信息技術，模擬信號處理等領域的信號檢測中，需要輸出信號跟隨輸入信號的峰值變化而變化，這就要求輸出結果要快速跟隨輸入信號的變化而變化，輸入波形的峰值不斷變化，要求檢測每個峰值。輸入波形的峰值一段時間內基本不變，要求在一定時間內檢測出這個峰值，輸出信號提供給下一級處理。

??在低頻信號下，峰值輸出會產生大的紋波，可以通過增大采樣電容，減小放電電流來抑制紋波，但這樣在高頻信號下，信號響應時間變慢，影響系統的工作，所以要想辦法削平低頻信號中的紋波，提高高頻信號的響應時間，使峰值檢測電路應用于寬頻信號中。并且，為了使峰值檢測電路能工作在CMOS工藝中，要求系統采用CMOS工藝來實現。

在傳統的峰值檢測電路中，往往存在以下不足之處，例如：電路的輸出信號具有較大紋波噪聲；檢測范圍較小，PVT特性較差；響應時間長，噪聲大；檢測信號幅值范圍低。

因此，提供一種結構簡單，設計合理，性能可靠，精度高的應用于寬頻電路設計的差分雙峰值檢測電路，是該領域技術人員需著手解決的問題之一。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述的不足之處，提供一種結構簡單、設計合理、性能可靠、精度高的應用于寬頻電路設計的差分雙峰值檢測電路。

為實現上述目的本實用新型所采用的技術方案是：一種應用于寬頻電路設計的差分雙峰值檢測電路，其特征在于該電路至少由一對互補比較器，一組可選擇的采樣電容，多路選通控制開關，一個2-4譯碼器，一對電流鏡和放電電流源連接組成；

其中，兩個比較器的一個輸入端分別接差分輸入的輸入信號，另一端直接接到峰值檢測電路的輸出端，輸出接兩個鏡像電流源的柵控制端，相當于二極管的正極給電容充電；

電容組的上極板經過開關電路后接輸出端，下極板接地，開關陣列由一個2-4譯碼器控制；

放電電路通過一電流源利用PMOS管鏡像來實現，電流源提供nA級微小電流來減緩電荷放電。

本實用新型的有益效果是：本實用新型電路設計合理，性能可靠，精度高；其檢測速度可通過改變采樣電容以滿足實際需求，能驅動大電容負載，可消除紋波噪聲的影響，同時應用于CMOS工藝的寬頻系統中，響應時間快，檢測范圍大，具有良好的PVT特性，應用效果非常顯著。?

附圖說明

圖1是傳統的峰值檢測電路基本原理圖；

圖2是傳統電路的原理分析圖；

圖3是本實用新型峰值檢測電路原理圖；

圖4是本實用新型比較器基本原理圖；

圖5是本實用新型CMOS開關基本原理圖；

圖6是本實用新型放電電流基準源原理圖；

圖7是本實用新型2-4譯碼器原理圖；

圖8是本實用新型在10K頻段下雙峰值檢測的結果示意圖；

圖9是本實用新型在100K頻段下雙峰值檢測的結果示意圖；

圖10是本實用新型在1M頻段下雙峰值檢測的結果示意圖；

圖11是本實用新型在5M頻段下雙峰值檢測的結果示意圖；

圖12是本實用新型在10M頻段下雙峰值檢測的結果示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和較佳的實施例，對依據本實用新型提供的具體實施方式、結構、特征詳述如下：

首先，分析一下傳統的峰值檢測電路，如圖1、圖2所示，通常有一個比較器，一個二極管，一個采樣電容，一個源跟隨器和放電電流源組成。

圖示分析得出，對電路精度影響的有上升電壓與下降幅度。

當輸入一個信號時，輸出信號經歷以下三個階段：

第一階段：電路轉換階段，如果輸入值遠大于最小檢測電平。

第二階段：電路工作在線性負反饋區，輸出一直上升至輸出等于輸入端信號峰值(此時，增益很大)。

第三階段：此時電流鏡的漏電流對電容充電，MOS開關漏電流對電容放電，使得輸出電壓繼續上升或下降，直到電流鏡漏電流等于MOS開關相等，此時有個輸出最終電壓值。若檢測峰值小于最終值,則有上升電壓，若大于最終值,則有一個下降幅度。

檢測精度，檢測速度與檢測范圍的調節。

改變采樣電容，電流源與MOS開關的寬長比將實現對精度與速度的調節。

改變輸出電流大小與輸入PMOS管寬長比，將實現最小檢測電平與負載能力的調節。