峰值运算电路设计说明书.doc

模拟电子技术课程设计 ( 2011 -- 2012 年度第 1 学期) 题 目：峰值运算电路设计 院 系：机械工程学院 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数： 2周 日期：2011年1月 1 日 目录 一·课程名称··········································3 二·设计目的和要求·································3 三·设计框图··········································4 四·所用器件和原理·································5 五·理论计算··········································8 六·电路调试··········································9 七·参考文献·········································11 八·设计体会·········································11 一·课程名称 峰值运算电路 二·设计目的和要求 设计目的 使学生在学完了《模拟电子技术》课程的基本理论，基本知识后，能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，锻炼动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。 熟悉集成电路的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法，了解面包板结构及其接线方法，了解峰值运算电路的组成及工作原理。 培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字时钟系统的能力。 培养书写综合设计实验报告的能力 设计要求 设计一个峰值运算电路，使其您呢个够将输入信号的峰值显示出来。 三·设计框图 →→ 图3.1 四·所用器件及原理 二极管 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。p-n结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩电压之分 图4.1 二极管 运算放大器 　运放如图有两个输入端a（反相输入端），b(同相输入端)和一个输出端o。也分别被称为倒向输入端非倒向输入端和输出端。当电压U-加在a端和公共端(公共端是电压为零的点，它相当于电路中的参考结点。)之间，且其实际方向从a 端高于公共端时，输出电压U实际方向则自公共端指向o端，即两者的方向正好相反。当输入电压U+加在b端和公共端之间，U与U+两者的实际方向相对公共端恰好相同。为了区别起见，a端和b 端分别用-和+号标出，但不要将它们误认为电压参考方向的正负极性 图4.2运算放大电路 峰值检测电路在AGC（自动增益控制）电路和传感器最值求取电路中广泛应用，自己平时一般作为程控增益放大器倍数选择的判断依据。峰值检测电路（PKD，Peak Detector）的作用是对输入信号的峰值进行提取，产生输出Vo = Vpeak，为了实现这样的目标，电路输出值会一直保持，直到一个新的更大的峰值出现或电路复位。就是要对信号的峰值进行采集并保持。其效果如下如（MS画图工具绘制）： 图4.3 电压峰值检测波形 峰值检测原理： 峰值检测的基本原理很简单，通过一个简单的电压跟随器，正相输入信号，输出直接接反相，这样输出的值就是输入值。若在输出与波形检测部分并接一电容，当波形值增加时，显示部分能指示出这一增加过程，同时电容也在充电，电容的电压不断增加。当波形的峰值下降时，由于