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峰值保持器PKD01在電觸頭材料電性能模擬試驗(yàn)裝置中的應(yīng)用

時(shí)間:2022-08-06 14:30:41 電子通信論文 我要投稿
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峰值保持器PKD01在電觸頭材料電性能模擬試驗(yàn)裝置中的應(yīng)用

摘要:介紹了一種高響應(yīng)速度和高精度的峰值保持器,這種器件采用跨導(dǎo)型運(yùn)算放大器,同時(shí)具有通頻帶寬、線(xiàn)性好、峰值保持精度高等優(yōu)點(diǎn),可快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)并保持峰值脈沖信號(hào)。文中介紹了PKD01的主要特點(diǎn),給出了PKD01在電觸頭材料電性能模擬試驗(yàn)裝置的觸頭熔焊力測(cè)量中的應(yīng)用電路。
  關(guān)鍵詞:PKD01;峰值保持器;電觸頭
  
  1引言
  
  電觸頭材料電性能模擬試驗(yàn)裝置的觸頭熔焊力信號(hào)一般為持續(xù)時(shí)間僅幾個(gè)微秒的瞬時(shí)信號(hào),一般的峰值保持電路采用放大器和分立二極管加電容組成充放電電路,并利用二極管的單向?qū)ㄐ院碗娙萜鞯拇鎯?chǔ)作用構(gòu)成檢測(cè)電路。這樣,當(dāng)脈沖信號(hào)到來(lái)時(shí),二極管導(dǎo)通;而當(dāng)電容器被充電至脈沖峰值時(shí),二極管截止。此時(shí),電容器上將保持脈沖峰值。但這種峰值保持電路的線(xiàn)性較差、通頻帶窄,而且峰值保持響應(yīng)時(shí)間受峰值保持電容的影響很大。若選用峰值保持電容較小時(shí),雖然響應(yīng)的速度較快,但是保持的時(shí)間短,不適合本裝置測(cè)量的要求。而利用AD公司生產(chǎn)的PKD01峰值保持器則可將保持時(shí)間控制到很長(zhǎng)的時(shí)間,所以,筆者在設(shè)計(jì)時(shí)選用了AD公司的PKD01峰值保持器。
  
  2PKD01的主要特點(diǎn)和內(nèi)部功能
  
 。玻保校耍模埃钡闹饕攸c(diǎn)
  
 。校耍模埃辈捎茫模桑校保捶庋b,它的引腳排列如圖1所示。PKD01的具體型號(hào)分為軍工、工業(yè)和民用三個(gè)等級(jí),分別對(duì)應(yīng)于PKD01AY、PKD01EY、PKD01EP。PKD01峰值保持器采用跨導(dǎo)型運(yùn)算放大器,因而具有響應(yīng)速度快、通頻帶寬、線(xiàn)性好、峰值保持精度高等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于具有瞬變峰值脈沖的信號(hào),通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)耐饨颖3蛛娙,PKD01即可快速、?zhǔn)確地檢測(cè)并保持峰值脈沖信號(hào),直至發(fā)送RST復(fù)位信號(hào)進(jìn)行清除為止。
  
 。校耍模埃辈坏梢员3终}沖信號(hào),而且可以保持負(fù)脈沖信號(hào)。通過(guò)對(duì)外圍電路的設(shè)計(jì),它既可以將正脈沖信號(hào)按照一定的比例變換后保持,也可以將負(fù)脈沖信號(hào)按照一定的比例轉(zhuǎn)換成正電平并進(jìn)行保持。
  
  對(duì)于兩個(gè)PKD01來(lái)說(shuō),如果一個(gè)用來(lái)做正脈沖峰值檢測(cè),另一個(gè)則可做負(fù)脈沖峰值檢測(cè),然后將兩個(gè)PKD01的檢測(cè)結(jié)果輸入OP27的+In端,而將OP27的-In接地,則可得到既可以檢測(cè)正峰值脈沖,又可以檢測(cè)負(fù)峰值脈沖的峰值檢測(cè)電路。此電路的原理圖如圖2所示。
  
 。玻玻校耍模埃钡膬(nèi)部電路功能
  
  PKD01的內(nèi)部電路如圖3所示,它由兩個(gè)跨導(dǎo)型增益放大器、一個(gè)比較器、一個(gè)輸出緩沖器、PNP三極管、二極管以及邏輯電路組成。對(duì)于一般的應(yīng)用,器件的比較器引腳可以不接,而將兩個(gè)增益放大器的負(fù)輸入端和輸出端相連接(直接相接或通過(guò)電阻相接)。
  
  脈沖信號(hào)可通過(guò)跨導(dǎo)型放大器的+In端輸入,并通過(guò)二極管D1對(duì)CH充電,然后通過(guò)輸出緩沖器輸出。
  
 。彻ぷ髂J
  
  PKD01有多種工作模式,具體如下:
  
  (1)對(duì)于原值保持的峰值檢測(cè)電路,可將輸入信號(hào)從增益放大器A的+In輸入,然后啟動(dòng)DET信號(hào)以將信號(hào)中每次出現(xiàn)的最大值保存下來(lái),直到下一個(gè)最大值出現(xiàn)代替原來(lái)保持的峰值為止。而在RST信號(hào)到來(lái)后,將清除輸出信號(hào)。
  
  (2)對(duì)于不改變輸入信號(hào)極性,只調(diào)節(jié)輸出信號(hào)增益的峰值檢測(cè)電路,則需要在輸入端和反饋端接相應(yīng)阻值的電阻。可以通過(guò)調(diào)節(jié)反饋電阻來(lái)調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的增益。
  
  (3)對(duì)于需改變輸入信號(hào)極性,并且可調(diào)節(jié)輸出信號(hào)增益的峰值檢測(cè)電路,應(yīng)該將輸入信號(hào)接到增益放大器A的-In端,其余接法與第二種工作模式相同。圖4所示為可改變極性,同時(shí)調(diào)節(jié)輸出信號(hào)增益的峰值檢測(cè)電路。
  
  
  
  
  
 。磻(yīng)用電路
  
  圖5所示為PKD01峰值保持器在電觸頭材料電性能模擬試驗(yàn)裝置中的應(yīng)用電路原理圖。其中,C15為PKD01的峰值保持電容(選用1000pF);鉭電容C19、C18和C13、C14構(gòu)成正負(fù)電源濾波電路,可用來(lái)濾除電源的紋波干擾,提高峰值檢測(cè)的精度;其RST和DET?xún)梢_連接至D/A的輸出,可用來(lái)控制峰值檢測(cè)還是復(fù)位。需要進(jìn)行峰值檢測(cè)時(shí),可以從D/A輸出一個(gè)低電壓信號(hào)給DET,以使PKD01開(kāi)始進(jìn)行峰值檢測(cè)。當(dāng)PKD01檢測(cè)到一個(gè)大于原先保持的峰值脈沖信號(hào)時(shí),該檢測(cè)電路會(huì)將此峰值信號(hào)保存下來(lái),直到下一個(gè)更大的峰值信號(hào)來(lái)臨或RST信號(hào)有效為止。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,PKD01組成的峰值檢測(cè)電路響應(yīng)時(shí)間很短,可以精確地檢測(cè)并保持幾個(gè)微秒的觸頭間熔焊力信號(hào)。

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