峰值检测系统的设计

高速峰值检测功能的光电二极管阵列研究摘要：本文设计了一种高速峰值检测功能的光电二极管阵列结构，可用于对高速信号进行实时检测，给出了设计总体流程图，以及各主要组成部分的硬件电路关系等。

通过实验可知，系统满足设计要求。

关键词：峰值检测电路光电二极管高速探测中图分类号：x831 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）09（a）-0123-01光电二极管阵列是一种应用广泛的线性阵列探测器，在现有的产品中（主要是国外产品）按照输出信号的特征，主要分为两大类：模拟输出和数字输出。

对于各种模拟输出的光电二极管阵列，除了制作工艺和材料的不同，主要是像素数目的差别，从几个像素到近千个像素的产品都有，常用的是32和64像素产品。

目前产品中主要问题在于由于器件利用积分检测原理检测光信号，积分时间较长，而且很容易达到饱和，在模数转换器方面，现有产品中为整片或部分阵列共用一个转换器，速度较慢。

在每个像素单元后集成一个像素级ad转换器，依靠大量低速ad转换器并行工作，达到信号高速数字化转换的目的；而且在像素单元后带有滤波器，通过滤波功能，提高信噪比。

本项目的技术水平，属于国内领先水平，该项目产品研制成功后，可以用于各种光谱分析仪器和光电信号探测领域，尤其适合于需要高速光电转换和处理的军事应用方面。

技术指标：光谱范围：400～1100nm，波长分辨率10nm，响应速度：0.1ms，动态范围：160db。

各项技术指标处于国内领先水平。

1 高速峰值检测系统设计高速峰值检测功能的光电二极管阵列，在前端使用高速pin光电二极管实现光信号探测，随后通过滤波器将有用信号滤出，滤出信号通过低噪声放大器和峰值保持器送入像素级的ad转换器实现信号数字化，最后通过接口器件将多路并行工作的电路进行集成组成光电二极管阵列。

光电二极管阵列的总体框图设计如图1所示。

2 低噪声前置放大器的设计低噪声前置放大器是微弱信号检测的关键部件之一，担负着放大微弱信号的任务，因为对于微弱信号检测来说，关键的措施之一就是尽量减小测量过程中引入的噪声，而前置放大器是引入噪声的主要部件之一，由于信号十分微弱，则要求前置放大器具有低噪声性能，不然由于前置放大器本身的噪声将会使原来就被噪声淹没的信号淹没得更深。

信号峰值检测研究与设计一、信号峰值检测的原理二、信号峰值检测的算法目前常用的信号峰值检测算法有峰值保持算法和滑动窗口算法。

1.峰值保持算法：该算法是通过保持一段时间内的最大振幅值，并与后续采样的数值进行比较，如果新的振幅值大于之前的最大值，则更新最大值。

这种算法适用于静态信号的峰值检测。

2.滑动窗口算法：该算法是通过设置一个滑动窗口，将窗口内的信号进行采样，并计算窗口内的最大振幅值。

随着窗口的滑动，不断计算新的窗口内的最大振幅值。

这种算法适用于动态信号的峰值检测。

三、信号峰值检测的应用场景1.声音识别：在语音信号的分析中，峰值检测可以用于识别语音信号的重要部分，如语音的重要音节、关键词等。

2.通信系统：在通信中，峰值检测可以用于检测信号的峰值以及峰值出现的时间，对通信过程进行有效跟踪和分析。

3.图像处理：在图像处理中，峰值检测可以用于检测图像中的亮度峰值，用于图像的特征提取和分析。

4.生物医学信号处理：在生物医学信号处理中，峰值检测可以用于检测心电信号的R峰，用于心电图的分析和疾病诊断。

四、信号峰值检测的设计实例在设计信号峰值检测系统时，需要考虑信号的特性、噪声的干扰以及算法的性能等因素。

以下是一个简单的设计实例。

假设我们需要设计一个心电信号的峰值检测系统。

首先，我们需要采集心电信号，并对信号进行滤波处理，以去除噪声的干扰。

然后，我们可以选择适合的峰值检测算法，如峰值保持算法。

在实现峰值保持算法时，我们可以设置一个合适的时间窗口，以控制信号的采样速度，并将窗口内的信号与之前的最大值进行比较，更新最大值。

同时，我们需要设置一个阈值，用于检测是否达到峰值的条件。

最后，我们可以将峰值信号输出到显示设备或者存储设备，以供后续分析和处理。

综上所述，信号峰值检测是一项重要的研究课题，涉及到信号处理、算法设计和应用等方面。

通过合适的算法和设计，可以实现对信号的准确检测，为后续的分析和处理提供有价值的信息。

峰值检测电路原理峰值检测电路是一种电路，用于检测一个信号的最大峰值。

它的应用范围很广，例如在音频和视频设备中，用于检测输入信号的最大幅值，以便动态控制音量和亮度。

峰值检测电路很重要，因为当信号峰值超过放大器输出电平时，可能会引起信号失真或破裂，这将损坏音频和视频设备。

峰值检测器在许多应用中也是实现自动增益控制的关键。

峰值检测电路通常由放大器、整流器和滤波器组成。

主要原理是将输入信号放大，然后通过整流器将所有负半周信号翻转成正半周信号，接下来通过低通滤波器，将翻转后的信号滤波并平滑输出，即可得到检测到的峰值。

因为整流后的信号是脉冲形式的，所以峰值检测电路还需要一定的取样和保持电路，以保证输出结果的稳定性。

下面是详细的峰值检测电路原理：一、放大器一个峰值检测电路最常见的配置是放大器-整流器-低通滤波器。

这种配置中，放大器的任务是将输入信号放大到一个能够被后续电路处理的幅度范围内，通常是几个电压单位。

放大器的选择依赖于输入信号的幅度和电路的噪声量级和放大器的增益率。

二、整流器整流器是峰值检测电路中最重要的模块之一，它将输入信号的负半周翻转成正半周。

简单的整流器可以使用二极管，如下图所示：在正半周周期的第一半周，二极管D导通，输出为正，整流电平与输入信号的幅度相同。

在正半周周期的后一半周期，二极管D截止，整流电平保持不变，即保持在最后一次导通时的值。

在负半周周期中，二极管D反向偏置，截止状态下，整流电平保持不变，等于最后一次导通的值加上一个电压降（如果二极管具有正向漏电流，则会出现电压降），即输出为零。

如果二极管具有零偏电流，则会输出一个正负误差，误差等于最后一次导通值与二极管零偏电流之积。

三、低通滤波器整流器输出的信号是脉冲形式的，需要一个低通滤波器来平滑输出信号。

该滤波器的截止频率应该低于输入信号的频率，通常在数百赫兹到几千赫兹之间。

低通滤波器通常由电容器和电阻器组成，如下图所示：四、取样和保持电路由于整流器输出的电压是一个脉冲序列，因此需要一个取样和保持电路来捕获这些脉冲，并在滤波器输出电压的反向方向建立一个参考电压。

峰值检波的各种设计峰值检波器被广泛应用于信号处理和测量领域，用于检测信号的最大幅值或峰值。

在本文中，将介绍峰值检波器的各种设计方案。

1.简单整流电路：最简单的峰值检波器设计是通过使用一个整流电路。

整流电路将信号的负半周期变为正半周期，并输出信号的最大峰值。

然而，这种方法不能精确地检测到信号的准确峰值，因为整流后的信号仍然是一个脉冲列，无法得到真实的峰值幅值。

2.峰值保持电路：为了实现准确测量信号的峰值幅值，可以使用峰值保持电路。

峰值保持电路的基本原理是通过一个电容器来存储信号的峰值，然后在一个锁存电路中保持该值直到下一个峰值出现。

这种设计能够准确地测量信号的峰值幅值，并且具有快速反应的特点。

3.过零比较器设计：过零比较器峰值检测电路是一种常用的设计方案，特别适用于高频信号的峰值检测。

该电路将信号和一个参考电平进行比较，当信号超过或等于参考电平时，输出一个脉冲。

通过对输入信号进行红外采样，可以获得信号的真实峰值幅值。

4.前沿检测电路：前沿检测电路是一种基于信号边沿的设计方案。

该电路检测信号从低电平到高电平的跳变，然后输出一个脉冲，代表信号的峰值幅值。

该设计适用于矩形波形等具有明显边沿的信号。

5.峰均值检测器：峰均值检测器是一种结合了峰值检测和均值滤波的设计方案。

该电路通过使用一个低通滤波器来对信号进行滤波，然后使用一个峰值检测器来得到信号的峰值幅值。

这种设计能够准确地测量信号的瞬态峰值，并且可以平滑信号的波动。

总结起来，峰值检波器的设计方案包括简单整流电路、峰值保持电路、过零比较器设计、前沿检测电路和峰均值检测器。

不同的设计方案适用于不同类型的信号和应用场景。

峰值检波器的选择应该基于对系统性能要求的理解和对特定应用的需求的考虑。

峰值检测电路的原理峰值检测电路是一种用于测量信号波形峰值的电路。

在物理实验、仪器仪表和通信系统等领域中广泛应用。

其原理是通过将输入信号与一个参考电压进行比较，以确定输入信号的峰值。

峰值检测电路通常由两个主要部分组成：估计峰值的峰值保持电路和产生参考电压的电路。

峰值保持电路由一个电容器、一个电阻器和一个电压比较器组成。

产生参考电压的电路可以是直流稳压电源或者一个可调电阻器。

峰值保持电路的工作原理是将输入信号通过电容器和电阻器进行滞后处理，使其保持住最大幅值。

当输入信号超过先前保存的最大幅值时，电容器会立即放电并重新充电到新的最大幅值。

在过程中，电容器上的电压始终保持着输入信号的峰值。

电容器的充电和放电速度由电阻器决定。

较大的电容和电阻值会导致电容器充电和放电的时间较长，因此需要较长的时间才能检测到峰值变化。

相反，较小的电容和电阻值会导致电容器充电和放电的速度较快，因此能够更快地检测到峰值的变化。

选择适当的电容和电阻值，可以根据实际需求调整峰值检测电路的响应速度。

产生参考电压的电路用于将输入信号与一个固定的参考电压进行比较。

这个参考电压可以是一个固定的直流电压，也可以是一个可调的电压源。

通过调整参考电压的大小，可以改变峰值检测电路的灵敏度，从而适应不同信号幅值范围的测量。

峰值检测电路的输出信号可以是直流电压或直流电流，也可以是一个瞬时的电压脉冲。

根据具体应用需求，输出信号可以直接连接到其他电路或设备，用于进一步处理、存储或显示。

峰值检测电路在物理实验中可以用于测量脉冲信号或振荡信号的幅值。

例如，在核物理实验中，可以使用峰值检测电路来测量高能粒子的能量。

在通信系统中，峰值检测电路可以用于解调调幅信号或解调调频信号，从中提取出原始信号。

此外，峰值检测电路还可以用于音频设备中的音量控制。

通过测量输入音频信号的峰值，可以自动调节音频设备的增益，保证输出音频信号能够在合理的范围内保持良好的音质。

总之，峰值检测电路是一种常用的电路设计，用于测量信号波形的峰值。

峰值检测系统的设计峰值检测系统是一种用于检测和测量信号中的峰值值的设备或程序。

峰值通常是信号变化过程中的最高点。

在很多应用中，峰值的测量是非常重要的，例如音频信号处理、图像处理、工业自动化等领域。

本文将详细介绍峰值检测系统的设计。

1.信号输入模块信号输入模块是峰值检测系统的第一个模块，其功能是将待检测的信号输入到系统中。

输入信号可以是模拟信号或者数字信号，根据具体应用场景的要求进行选择。

对于模拟信号，可以使用传感器、放大器等设备将模拟信号转换为电压信号；对于数字信号，可以使用模数转换器将数字信号转换为模拟信号。

2.峰值检测模块峰值检测模块是峰值检测系统的核心模块，其功能是对输入信号进行峰值检测和测量。

常用的峰值检测算法有两种：绝对峰值检测算法和相对峰值检测算法。

绝对峰值检测算法通过比较信号的幅值与一定的阈值来判断信号的峰值是否发生。

如果信号的幅值超过阈值，则判定为峰值。

该算法简单易实现，但对信号噪声和背景干扰敏感。

相对峰值检测算法通过比较信号的幅值与邻近点的幅值来判断信号的峰值是否发生。

如果信号的幅值大于邻近点的幅值，则判定为峰值。

该算法对信号噪声和背景干扰相对较为稳定，适用于复杂环境下的峰值检测。

在实际应用中，可以根据具体的需求选择合适的峰值检测算法。

在一些情况下，也可以结合两种算法进行峰值检测，提高检测的准确性和稳定性。

3.结果输出模块结果输出模块是峰值检测系统的最后一个模块，其功能是将检测到的峰值结果进行输出。

输出方式可以根据具体应用场景的要求进行选择。

-数字显示：将峰值的数值显示在数字显示屏上，方便用户直观地观察和记录。

-图形显示：将峰值以图形的形式显示在显示器上，方便用户直观地观察和分析。

-数据存储：将峰值结果存储到内存、硬盘或者移动存储设备中，方便用户后续进行数据分析和处理。

-通信输出：将峰值结果通过通信接口发送给其他设备或者系统，实现实时的数据共享和处理。

除了上述的三个主要模块，峰值检测系统的设计还需要考虑一些其他的要素，例如输入信号的采样率、峰值检测算法的实时性和准确性、系统的稳定性和可靠性等。

院系：机械工程学院__________ 名称：模拟电子技术基础课程设计题目峰值检测电路__________ 班级：测控技术与仪器091201学号： _________________________________ 学生姓名： ___________•________________ 指导教师： ___________•________________ 设计周数：一周日期：2011年12月28日、八—前言现代生活有哪些离得开电子技术？几乎没有。

电子技术在不断完善我们的生活，服务于我们，所以掌握电子技术具有很大的好处。

经过一学期的模拟电子技术的学习，我们已掌握了它的基础。

理论服务于实践，我们有必要通过一定的模拟电子实习来证明自己的收获。

本设计为峰值检测电路，组成部分为波形输入部分，峰值检测部分和峰值显示输出部分。

设计的目的就是检测输入波形的最大值。

设计原理也简单易懂，但对于最初的要求已经达到，且误差较小。

设计匆忙，定有不足，希望老师不吝赐教。

设计者年12 月28 日2011目录一、设计内容 (5)1.1设计目的 (5)1.2设计要求 (5)1.3设计方框图 (6)二、理论分析 (6)三、电压峰值检测电路 (7)3.1峰值检测的概念(7)3.2峰值检测原理( 8)四、理论计算( 10)五、仿真结果及分析(11)5.1仿真过程( 11 )5.2调试与故障检测(13)六、设计总结( 13)七、心得体会(13)八、参考文献 (14)九、总的电路图 (15)十、元器件清单 (16)一、设计内容1.1 设计目的1.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。

2.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。

一、峰值检测电路的定义峰值检测电路是一种电子电路，用于检测输入信号的峰值或峰峰值。

它通常用于测量交流信号的最高电压或电流，并在需要时将其输出为直流信号。

二、峰值检测电路的原理峰值检测电路的原理是通过一定的电路设计和信号处理方法，实现对输入信号的峰值进行检测和输出。

一般来说，峰值检测电路包括峰值保持元件、整流电路和滤波器等部分，通过这些部分的联合作用，可以实现对输入信号的有效检测和输出。

三、峰值检测电路的应用峰值检测电路广泛应用于各种电子设备中，其中包括但不限于音频设备、通信设备、仪器仪表等。

在这些设备中，峰值检测电路可以实现对输入信号的准确测量和分析，从而为设备的正常工作提供保障。

四、峰值检测电路的研究意义1. 提高测量精度峰值检测电路可以在一定程度上提高测量精度，特别是在测量峰值较短暂的信号时，传统测量方法可能无法准确测量到信号的峰值，而峰值检测电路则可以有效地解决这一问题。

2. 实现实时检测在某些应用场景下，需要实时监测信号的峰值，以便及时做出调整或反馈。

峰值检测电路可以实现实时检测，并将峰值信息输出到后续的控制系统或显示设备中，从而实现实时监测和反馈。

3. 保护后续设备部分设备对输入信号的幅度有一定的限制，如果输入信号的峰值超出了设备的承受范围，可能会对设备造成损坏。

峰值检测电路可以实时监测信号的峰值并进行限幅处理，从而保护后续设备的正常工作。

5. 推动电子技术发展随着科学技术的不断发展，对信号测量和处理的要求也越来越高，峰值检测电路作为一种重要的信号处理技术，对于推动电子技术的发展具有积极的作用。

通过对峰值检测电路的研究与应用，可以不断提高信号处理的精度和效率，从而推动整个电子技术领域的发展。

六、峰值检测电路的发展现状目前，峰值检测电路在各种领域都有着广泛的应用，并且随着科学技术的不断发展，峰值检测电路的性能也在不断提升。

一些新型的集成电路与数字信号处理技术的引入，使得峰值检测电路在测量精度、动态范围和响应速度等方面得到了很大的提升。

课程设计(论文)题目名称设计峰值检测电路课程名称电气测量技术与仪器课程设计学生姓名学号系、专业电气工程系指导教师2014年12月27日邵阳学院课程设计（论文）任务书注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。

指导教师（签名）：学生（签名）：邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名学号系电气工程系专业班级题目名称设计峰值检测电路课程名称电气测量技术与仪器一、学生自我总结二、指导教师评定注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。

摘要本设计介绍了峰值检测系统的设计原理、软硬件设计方法及系统性能指标调试方法。

被测信号经传感器转化为电信号，再经运放AD620和OP07放大、LF398采样/保持后进行A/D转化和信号处理后数字显示输出。

研究的主要内容有：方案论证、硬件设计、软件设计、系统实物调试。

硬件设计主要有小信号放大电路、峰值采样/保持及采样控制电路、程控放大电路、AD转换电路、自动量程切换电路、LCD显示电路、电源电路和单片机最小系统。

关键词：峰值检测；程控放大；采样/保持电路；LF398目录摘要 (I)绪论 (1)1峰值检测基本原理 (2)2 系统方案设计 (2)2.1 系统总体框图设计 (2)2.2 峰值检测方案设计和论证 (3)3 硬件设计 (5)3.1 单片机A/D转换电路和LCD接口电路 (5)3.1.1 ATMEGA16简介 (5)3.1.2 ATMEGA16的管脚分布及功能 (5)3.1.3 LCD1602的接口电路 (5)3.2 小信号放大电路 (6)3.3 程控放大及量程转换电路........................... 错误!未定义书签。

4 软件设计 (9)4.1 ATMEGA16单片机的模数转换器ADC介绍 (9)4.2 系统软件框图设计 (9)5 系统仿真调试与分析 (11)6 总结 (12)7 参考文献 (13)附录 (13)附录A 系统总体电路图 (14)附录B PCB板图 (14)附录C 实物图 (15)致谢 (16)绪论峰值检测是电子测量、自动化仪表以及其它相关技术领域常会遇到的问题。

脉冲峰值的检测与处理技术Detection and Processing Technology of Pulse Peak李晓燕 li xiaoyan（商洛职业技术学院，商洛726000）摘要本文选用新型宽带直流恢复放大器OPA615和轨对轨高速比较器ADCMP602实现峰值检测电路，提高了整个电路的性能；采用C8051F340作为主控芯片，控制整个电路的运行并进行数据采集和处理，设计出了能够实现脉冲值连续检测的高性能脉冲峰值检测电路。

关键词：脉冲峰值；检测与处理技术；信号0 引言随着科学技术迅猛发展，人们对信号测量的精度要求越来越高，被测量信号的速度也越来越高，形式多种多样。

在实际应用中，脉冲信号作为一种常见的信号，我们经常需要检测脉冲信号的峰值以及其出现的时刻，如在心电图检测中检测Q 点到R点的时间间隔；数据采集卡中高速信号的采集；核反应堆中能量谱的检测；雷达探测中的雷达波检测等。

很多时候，峰值检测部分的性能在整个系统中起着至关重要的作用。

但是传统的峰值检测电路无法很好地实现脉冲峰值的连续检测，鉴于此，本文将介绍一种新型的电路结构来实现这种连续检测的功能。

1 方案设计：1.1 采用新型高速直流恢复电路器件组成峰值检测采样系统采用新型高速直流恢复电路器件OPA615、内置迟滞比较功能的高速比较器ADCMP602、带USB模块的嵌入式微控制器C8051F340，构成精确的脉冲高速峰值检测采样系统。

针对脉冲信号上升沿、下降沿陡峭，持续时间短，压摆率高等特点，我们选择了一系列高速器件，尽可能减少因为器件自身的延迟等因素对测量造成误差。

采用ADCMP602来检测脉冲峰值的到来，触发单片机外部中断，使单片机控制OPA615对脉冲信号峰值进行采样保持，并利用内部的AD对其进行采样，然后存储到单片机内部的Flash中。

相对于传统的峰值检测电路，本方案存在以下优点：①比较器ADCMP602具有迟滞比较功能，当两输入端信号大小比较接近时，即使在外界噪声的作用下，其输出端也不会产生振荡，不会造成单片机误动作。

金属检测系统的设计与研究摘要：以C8051F350单片机为核心，利用线性霍尔传感器CS3503测试了金属在通电线圈磁场改变过程中的作用，以及转换成电压的改变，然后对霍尔传感器测得的微弱电压放大，峰值检波，将输出电压信号输入单片机，实现内部A/D转换，并且和单片机内预设定值作了对比，由此判定金属为危险品，然后确定报警与否。

关键词：金属探测仪；线性霍尔元件；电磁感应；灵敏度0前言金属探测仪就是对金属进行专门检测的设备，作为检测的重要设备，它已在社会生活，工业生产等许多领域中得到了广泛的应用。

随着科学技术水平的不断提高，对其提出了更高要求，因此，金属探测器也得到越来越多研究人员的重视。

由于金属探测器响应快、尺寸小，使用方便的优点，在多种用途上深受人们的青眯。

以便能对金属物体进行精确的探测，便要求金属探测器可靠性高，探测精度高。

针对这一问题，提出了一种基于磁阻式位移传感原理的新型金属探测系统设计方法。

使用极高线性霍尔元件做传感器，感应金属在通电线圈中磁场的改变，从而提高了检测精度；处理模块采用单片机C8051F350为核心，对接收模块输出信号进行处理并分析和判断，有效地确保金属检测得以实施。

1 总体设计本设计的总体设计方案如图1所示。

整个金属检测系统由三个部分组成：（1）金属探测模块。

该模块包括高频逆变电路，谐振电路；（2）数据采集模块。

该模块包括CS3503线性霍尔传感元件，放大电路，峰值检波电路；（3）软件设计部分。

将霍尔器件固定于电感线圈中央，可以检测线圈磁场是否发生变化，以及转换成电压信号。

当有某一种或几种金属棒穿过时该传感器就会发出一个电信号。

在没有金属穿过的情况下，输出信号是一个固定值而不会发出警报；当金属物进入磁力线中或被磁化时则输出一定频率的电信号，经过放大、滤波等预处理后送入单片机系统，对该信号强度大小及波形进行分析处理，以确定是否存在金属。

金属被探测出来之后，霍尔元件依据磁场的变化而转换成电压信号，经放大，峰值检波，输出稳定峰值通过单片机内A/D转换，并与单片机内预设值运算对比，用它来判定金属是否存在。

摘要:在科研、生产各个领域都会用到峰值检测设备，本设计的任务是设计一个峰值检测系统，由传感器、放大器、采样/保持、采样/保持控制电路、A/D(模数转换)、译码显示、数字锁存控制电路组成。

关键词:峰值检测;放大器;采样/保持;数字锁存；A/D;译码显示一、概述在科学实验、工业检测等领域经常遇到需对信号的峰值进行检测的情况，例如:金属材料承受的最大压力和拉力;振动物体振动时受到的最大策动力等，本文通过理论分析，设计一个峰值检测系统，其关键任务是检测峰值并保持稳定，并对系统电路进行了研究。

二、工作原理说明据分析，可确定需设计系统的电路原理框图如图1所示:图1 峰值检测系统原理框图传感器：把被测信号量转换成电压量。

放大器：将传感器输出的小信号放大，放大器的输出结果满足模数转换器的转换范围。

采样/保持：对放大后的被测模拟量进行采样，并保持峰值。

采样/保持控制电路：该电路通过控制信号实现对峰值采样，小于原峰值时，保持原峰值，大于原峰值时保持新的峰值。

A/D转换：将模拟量转换成数字量。

译码显示：完成峰值数字量的译码显示。

数字锁存控制电路：对模数转换的峰值数字量进行锁存，小于峰值的数字量不锁存。

三、电路设计1、传感器：把被测信号量转换成电压量（本文不做设计）。

2、放大器：将传感器输出的小信号放大，放大器的输出结果满足模数转换器的转换=400的放大器电范围。

由于输入信号为0~5mv，1mv等于400kg，因而选用电压增益AU路。

如图2所示，采用差动放大电路（此种电路精度高），因为放大器A1和A2的失调电压量值和方向相同，可以互相抵消。

图2差动放大电路根据公式4003)1221(401=+-==R R R R V V A i U 分配第一级放大器放大倍数为1221R R +=8，分配第二级放大倍数为50840034==R R ，则选取电阻值分别为R1=1.6K ，R2=5.6K ，R3=2K ，R4=100K ，R1—R4均选1/8W 金属模电阻。

南通大学电工电子实验中心电子系统综合设计实验报告课题名称：峰值检测系统的设计姓名：沈益学号：0812002017指导教师：陈娟实验时间：2011年1月3日至14日峰值检测系统主要由传感器、放大器、采样/保持、采样/保持控制电路、A/D转换电路、数码显示、数字锁存控制电路组成。

其关键任务是检测峰值并使之保持稳定，且用数字显示峰值。

一、设计目的1、掌握峰值检测系统的原理；2、掌握峰值检测系统的设计方法；3、掌握峰值检测系统的性能指标和调试方法。

二、设计任务及要求1、任务：设计一个峰值检测系统；2、要求：（1）传感器输出0~5mV，对应承受力0~2000kg；（2）测量值要用数字显示，显示范围是0~1999；（3）测量的峰值的电压要稳定。

三、设计原理1、设计总体方案据分析，可确定需设计系统的电路原理框图如图1所示：图1 峰值检测系统原理框图2、各部分功能传感器：将被测信号量转换成电量；放大器：将传感器输出的小信号放大，放大器的输出结果满足模数转换器的转换范围；采样/保持：对放大后的被测模拟量进行采样，并保持峰值； 采样/保持控制电路：该电路通过控制信号实现对峰值采样，小于峰值时，保持原峰值，大于原峰值时保持新的峰值；A/D 转换：将模拟量转换成数字量； 译码显示：完成峰值数字量的译码显示；数字锁存控制电路：对模数转换的峰值数字量进行锁存，小于峰值的数字量不锁存。

三、电路设计1、传感器：本文不予考虑；2、放大器：由于输出信号为0~5mV ，1mV 对应400kg ，因此选用电压增益为400的差动放大电路（该电路精度高），如图2所示。

741741741u 1u 2u o1R 1R 2R 2R 3R 3R 4R 4+++---u i图2 差动放大电路根据公式 400R )/R 2R (1R u u A 3124i o1U =+-==，分配第一级放大器放大倍数为8/R 2R 112=+，分配第二级放大器放大倍数为508400R R 34==，则选取电阻值分别为 1.6K R 1=， 5.6K R 2=，2K R 3=，K 001R 4=，四只电阻均选1/8W金属膜电阻，三个放大器可选具有高输入共模电压和输入差模电压范围，具有失调电压调整能力以及短路保护等特点的μ741型运算放大器。