峰值检测器电路设计介绍

最近，我收到了一个学生发来的电子邮件，他要设计一款检测10MHz模拟信号峰值的电路。他的计划是采用一个A/D转换器，以远高于每秒两千万次(20Msamples/second )的奈奎斯特频率进行采样，然后，将后继的转换器输出送至一个运行着高优先级的紧凑型软件循环，且不接受中断请求的高速处理器。总之，他的方法不仅昂贵，而且耗电量和占位面积都相当庞大。

虽然我对是否向他提供免费的设计参考迟疑不决，因为往往接受者对免费的建议都会采取置之不理的态度。但是犹豫再三，我还是给出了一种替代方案，即一种经典的模拟峰值检测器。采用一款快速精准的运算放大器、几只低漏二极管和一个低漏电容，就可组成一个绝佳的峰值检测器电路的核心，而其成本仅需5美元左右。该电路功耗低、体积小、高速、便宜、可靠而且便于测试。简言之，这种方法简直令人爱不释手。

不幸的是，这名学生，也就是未来的电子工程师，根本没有领会一款基于模拟方法的峰值检测器的概念。这并不是因为他不熟悉这个电路的具体细节，而是由于他满脑子想的都是如何将信号转换为数字格式以便进行准确计算。在模拟领域对信号进行分析和计算的想法对他而言是陌生的；正如很多人所言，对这名学生来说，“模拟领域无计算”。

这种情况简直太糟糕了。因为对许多信号处理需要来说，模拟更佳，而且往往是通往成功的唯一手段。若你需要一款对数(log)放大器，或一个用于线性电源或RF信号的RMS-DC转换器，那么你一定要考虑模拟方法。或许，你别无选择。

在处理器“统治”整个设计领域的时代，我提到的这种峰值检测器布局在模拟电路中很常见。例如，Burr-Brown公司(现被TI收购)出品的OPA111运放，其数据手册中就列出了这样一种可能的电路，我认为它是老款的多片Burr-Brown器件的单片版本。

但是事情往往具有两面性。如今的运放比早先的性能优越，而且价格更加便宜。工程师可以利用它们实现真正高精确、高速且更便宜的峰值检测器。

作者：施维柏