峰值检测系统的设计

1 峰值检测系统的设计 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 2 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。 741741741u1u2uo1R1R2R2R3R3R4R4+++---ui 图 2 差动放大电路 根 据 公 式 400R)/R2R(1RuuA3124io1U，分 配 第 一 级 放大器 放大倍 数为8/R2R112，分配第二级放大器放大倍数为508400RR34，则选取电阻值分别为1.6KR1 ，5.6KR2 ，2KR3 ， K001R4 ，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 3 护等特点的A 741 型运算放大器。 3、采样/保持：选用 LF398 采样保持集成电路芯片，电路如图 3 所示。 图 3 采样/保持电路 LF398 的8 脚是采样/保持控制脚，当该脚输入高电平时，LF398 进行采样，输入低电平时保持。采样时输入信号使采样保持电容HC 迅速充电到iV 。其中HC 可选用电阻大、漏电小的聚苯乙烯电容，可取u F1.0CH 。 4、采样/保持控制电路：该电路选用比较电路，如图 4 所示...