Про пиковые детекторы

[shkal]

Пару недель тут занимался макетированием пикового детектора. Обычно его достаточно тяжело сделать точным на частотах порядка мегегерца. От первого ОУ требуется очень высокая скорость нарастания и возможность работы на ёмкостную нагрузку без перерегулирования с минимальным значением последовательного резистора. Пришла в голову идея использовать ОУ с ТОС. Таким образом мы получаем вторую степень свободы при корректировке АЧХ. Результат получился неплохой.
На картинке схема и установление детектора на синусе 1МГц и 10 КГц при размахе примерно 2.5 Вольта
Единственный недостаток - амплитуда на выходе первого ОУ в два раза больше входной.

[Mepavel]

Обычно его достаточно тяжело сделать точным на частотах порядка мегегерца.

shkal, насколько точным? Какой входной импеданс пикового детектора?

[shkal]

Хотелось бы 0.2- 0.3% Измерить это корректно довольно трудно. Входное 620Ом параллельно 1.5К.

[Mepavel]

shkal, если честно, без описания принципа действия трудно понять чего хотел разработчик добиться в этой схеме. Ещё интересно узнать насколько принципиально новое данное схемное решение ?

[shkal]

Это классическая схема пикового детектора с компенсацией утечки диода ( есть в любой книге типа "Искусства схемотехники") , в которой применено инвертирующее включение первого ОУ и он с ТОС. Вся нижняя часть ,компаратор и 74хх - формирователь импульсов сброса.
Задачей было увеличение точности на ВЧ - конце диапазона 10Гц - 1МГц
Никакой принципиальной новизны тут нет, в этой схеме дьявол кроется в деталях процесса установления на пиках сигнала.

[Mepavel]

Не очень понятно зачем нужен формирователь импульса сброса и почему у него такая сложная схема? Не проще ли просто поставить высокоомный резистор параллельно накопительному конденсатору?

[shkal]

После детектора включается сэмпл-холд, управляемый от одновибратора Х9. Получается почти мгновенный детектор с временем реакции 2 периода и нулевыми пульсациями при постоянной амплитуде входного сигнала.
На частотах ниже 100Гц можно частоту на 2 не делить, а управлять ключом разряда прямо с выхода компаратора.

[Mepavel]

Получается почти мгновенный детектор с временем реакции 2 периода и нулевыми пульсациями при постоянной амплитуде входного сигнала.

Что-то в голове не укладывается как удаётся достичь времени реакции в 2 периода и нулевые пульсации при постоянной амплитуде? На мой взгляд фантастика. И в какой момент срабатывает сброс?

[shkal]

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1145185

это без делителя частоты.
Дальше в ветке схема миши88 с делителем.

[Mepavel]

shkal, спасибо. Всё понятно.

[shkal]

А никому не попадался подробный анализ частотной коррекции и ошибок в классическом пиковом детекторе на 2х ОУ (инвертирующем или нет) - сколько я не вожусь, не удаётся устранить выброс 10-20мв на частоте 1 МГц (на верхушке синусойды), т.е. когда диоды закрываются.

[viktor8m]

сколько я не вожусь, не удаётся устранить выброс 10-20мв на частоте 1 МГц (на верхушке синусойды), т.е. когда диоды закрываются.

Возможно дело в деталях (ОУ и диоды), если применены те, что по схеме из первого поста, то для такой частоты они не самый лучший выбор, ОУ наверное надо выбрать с временами установки и возврата в несколько раз меньше, аналогично и диоды нужны получше (BAT64 я бы заменил на SD101 или BAT81\2\3, например).

[shkal]

Виктор, там, если вдаваться в детали, все сильно сложнее. В режиме слежения, когда сигнал нарастает , диоды открыты и конденсатор заряжается, имеем систему минимум с 3 полюсами (входной ОУ, его выходное сопротивление с емкостью, выходной ОУ), да и сам процесс перехода слежение-хранение дико нелинейный, так что подход "просто поставим ОУ побыстрее" не работает.
На роль второго ОУ я знаю только 2 кандидата AD8065 и THS4631, хотя второй уже сильновато течет по входу.

[shkal]

Я вот о чём: на картинке симуляция с очень быстрыми ОУ (AD8045 и OPA655), времена установления у них < 10нс.
Синий-входной сигнал. Зелёный - выход первого ОУ. Красный - выход детектора. Свип ёмкости накопительного конденсатора 250-500-750-1000 пик.
Видно, что значение ошибки (разность между напяжением верхушки синуса и плоской частью красного напряжения) практически от него не зависит, несмотря на 4-х кратное изменение тока через диоды и т.д.
Более того, вид переходного процесса при закрытии диодов изменяется очень мало.
Чем же она (ошибка) физически определяется?

[viktor8m]

А от времени установления зависит? И ещё интересно проверить вариант, когда выходной буфер не входит в ООС, т.е. входной ОУ (ADA4817-1, как самый быстродействующий на полевиках) включить в неинв. включении, а его инв. вход подключить к накопительному конденсатору.

[shkal]

Зависит цифра, но качественно характер такой-же, вот LM6172 в качестве первого ОУ. Резистор последовательно с конденсатором приходиться увеличивать, что приводит к дополнительной частотно-зависимой ошибке.

C конденсатора ООС снять нельзя, так как он будет разряжаться через диод D8 (в последней схеме)

[viktor8m]

C конденсатора ООС снять нельзя, так как он будет разряжаться через диод D8 (в последней схеме)

Я предлагал попробывать в неинв. схеме.

[shkal]

Там этот диод тоже есть и открыт в режиме хранения.

[viktor8m]

Там этот диод тоже есть и открыт в режиме хранения.

В неинв. включении этот диод не ставят. А предложение с неинв. вариантом было для проверки, не буфер ли гадит, когда он внутри ООС, из-за бОльших задержек.

[shkal]

Если его не ставить, ОУ будет в насыщении всю стадию хранения, поскольку цепь ООС разрывается. Ставят.
Неинверт отличаеся только тем, что R23 отсутствует, а входной сигнал подан на неинверт. вход.