CN209606504U - 一种峰值检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种峰值检测电路，包括差分放大电路和积分电路，所述差分放大电路包括晶体管(M1)、晶体管(M2)、晶体管(M3)、电阻(R1)、电阻(R2)；所述积分电路包括晶体管(M4)、晶体管(M5)、电阻(R3)、电容(C1)；所述晶体管(M1)、晶体管(M2)、晶体管(M3)的基极分别连接输入信号，该晶体管(M1)的集电极和电阻(R1)一端连接，该电阻(R1)另一端信号输出；所述晶体管(M4)基极与晶体管(M1)的集电极连接，所述积分电路通过该晶体管(M4)的集电极与该晶体管(M5)的集电极信号输出。本实用新型在于提供一种结构简单，成本低廉，检测效果高，检测效果好的一种峰值检测电路。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种峰值检测电路。
背景技术
目前传统的峰值检测电路多是采用多级电路结构，这种多级结构需要包括斩波电压幅度获取，直流电压复位，电压信号放大等步骤，电路设计复杂，通常需要的电路器件超过100余个，造成了检测电路成本高，检测复杂，效率低下，检测效果不好。
中国专利申请号:01267474.5，申请日：2001年10月11日，公开日：2002年10月30日，专利名称为：一种互补型差分峰值检测电路，公开了一种互补型差分峰值检测电路,其至少由一对互补比较器、一对电平移位跟随器、一对金属氧化物半导体(MOS)存储电容、四个MOS开关、一对放电电流源、一对偏置电流源以及一个以上分压电阻构成；当输入信号电压VIN大于等于当前上峰值电压VP时,充电开关导通,MOS存储电容被充电,上极板电压升高,使得VP的值升高,直到VP＝VIN,完成上峰值的检测；当输入信号电压VIN小于当前上峰值电压VP时,充电开关闭合,MOS存储电容被缓慢放电,上极板电压降低,使VP的值降低,直到VP＝VIN,完成上峰值的检测,下峰值原理相同。本实用新型的电路不仅可以减少电路走线和元器件数目,缩小集成芯片面积,降低电路设计复杂度和功耗,同时可以提高整个电路的稳定性和可靠性。
上述专利文献虽然公开了一种互补型差分峰值检测电路，但是，该峰值检测电路电路结构复杂，成本高，检测效率不高，检测效果不好是该领域应用的一大缺陷。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的缺陷，本实用新型在于提供一种结构简单，成本低廉，检测效果高，检测效果好的一种峰值检测电路。
为了实现本实用新型目的，可以采取以下技术方案：
一种峰值检测电路，包括差分放大电路和积分电路，所述差分放大电路包括晶体管(M1)、晶体管(M2)、晶体管(M3)、电阻(R1)、电阻(R2)；所述积分电路包括晶体管(M4)、晶体管(M5)、电阻(R3)、电容(C1)；所述晶体管(M1)、晶体管(M2)、晶体管(M3)的基极分别连接输入信号，该晶体管(M1)的集电极和电阻(R1)一端连接，该电阻(R1)另一端信号输出；该晶体管(M1)的发射极和晶体管(M2)的发射极连接，该晶体管(M2)的集电极和电阻(R2)一端连接，该电阻(R2)另一端信号输出；所述晶体管(M3)的集电极与该晶体管(M1)、晶体管(M2)的发射极连接，该晶体管(M3)的发射极接地；
所述晶体管(M4)基极与晶体管(M1)的集电极连接，该晶体管(M4)的集电极与该晶体管(M5)的集电极连接；该晶体管(M4)的发射极与电阻(R3)一端连接；该电阻(R3)另一端接地；所述晶体管(M5)的基极与该晶体管(M2)集电极连接，该晶体管(M5)的发射极与电容(C1)的一端连接，该电容(C1)的另一端接地；所述电阻(R3)的一端和电容(C1)的一端连接；所述积分电路通过该晶体管(M4)的集电极与该晶体管(M5)的集电极信号输出。
所述晶体管(M4)等效为二极管(Rd)。
所述晶体管(M5)等效为二极管(Rd)。
所述信号输出包括叠加一个纹波信号。
本实用新型的有益效果是：1)本实用新型通过差分放大电路与积分电路连接对电路进行峰值检测，电路结构简单，电路元器件少，成本大大降低；2)本实用新型检测效果好，大大提高了检测效率；3)本实用新型功耗低，产生的经济效益高，适于普遍推广应用。
附图说明
图1为本实用新型实施例一种峰值检测电路图；
图2为本实用新型另一实施例一种峰值检测电路的积分电路图；
图3为本实用新型实施例一种峰值检测电路的峰值检测示意图。
具体实施方式
下面结合附图及本实用新型的实施例对实用新型作进一步详细的说明。
实施例1
参看图1，该一种峰值检测电路，包括差分放大电路和积分电路，所述差分放大电路包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、电阻R1、电阻R2；所述积分电路包括晶体管M4、晶体管M5、电阻R3、电容C1；所述晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3的基极分别连接输入信号，该晶体管M1的集电极和电阻R1一端连接，该电阻R1另一端信号输出；该晶体管M1的发射极和晶体管M2的发射极连接，该晶体管M2的集电极和电阻R2一端连接，该电阻R2另一端信号输出；所述晶体管M3的集电极与该晶体管M1、晶体管M2的发射极连接，该晶体管M3的发射极接地；
所述晶体管M4基极与晶体管M1的集电极连接，该晶体管M4的集电极与该晶体管M5的集电极连接；该晶体管M4的发射极与电阻R3一端连接；该电阻R3另一端接地；所述晶体管M5的基极与该晶体管M2集电极连接，该晶体管M5的发射极与电容C1的一端连接，该电容C1的另一端接地；所述电阻R3的一端和电容C1的一端连接；所述积分电路通过该晶体管M4的集电极与该晶体管M5的集电极信号输出。
本实用新型所述的峰值检测电路包括两级电路，第一级是简单的差分放大器，差分放大器主要是图1中的晶体管M1，晶体管M2，晶体管M3和电阻R1，电阻R2组成。
该晶体管M1与晶体管M2部分组成了差分放大器的输入信号对，晶体管M3部分是尾电流源部分；而电阻R1和电阻R2的主要作用是调整差分放大器的输出摆幅，用来放大输入差分信号。
参看图1，本实用新型的第二级是积分器，用来提取被放大信号的幅度，它主要由晶体管M4，晶体管M5组成和电阻R3以及电容C1组成。该峰值检测电路的核心部分是该积分电路。
实施例2
参看图2，与上述实施例的不同之处在于，所述晶体管M4等效为二极管Rd；所述晶体管M5也可以等效为二极管Rd。
本实用新型所述积分电路的半边电路如图2(a)所示，通过半边电路可以说明整个积分电路的功能。
参看图2(a)，图中晶体管NM1实际上代表的是晶体管M4或者晶体管M5，该晶体管NM1就是可等效成图(b)中的二极管Rd，该晶体管NM1的阈值电压即为二极管Rd的开启电压。
当Vin-Vpeak≥VTH，输入信号通过二极管Rd的导通电阻Rd对电容C充电；反之，电容C上的电荷通过电阻R//(1/gm)放电。由于Rd<<R//(1/gm)，充电速度比放电速度高，因此Vpeak一直增加直至Vin-Vpeak<VTH，二极管无法导通，此时不论输入信号怎么变化，电容C一直处于放电状态直到又满足Vin-Vpeak≥VTH的条件，充电速度又比放电速度高导致重新出现Vin-Vpeak<VTH的情况，如此往复，直到充电电荷等于放电电荷。因此Vpeak电压最终会接近信号的高电平，而且会随着输入信号的变化，继续重复充电、放电的过程。
实施例3
参看图3，与上述实施例的不同之处在于，在本实施例中，所述信号输出包括叠加一个纹波信号。
可知峰值检测器的输出是在Vpeak上叠加了一个纹波信号，当输入信号为时钟信号时，Vpeak可以近似为公式。
Vpeak＝Vin|High-VTH-0.5Vripple|p-p
由公式可知，峰值检测电路提取出的峰值电压比输入信号的高电平小一个VTH。由于参考支路的峰值检测器也同样会有VTH的幅度损耗，因此峰值检测器的幅度损耗不会影响比较器的判决结果。
本实用新型所述峰值检测电路目前有多种应用，尤其是在芯片的接口电路中具有较为典型的应用。在芯片的接口电路中，如各种总线如PCIE总线，USB总线，SATA总线等，在芯片处于工作模式的过程中，通常会有各种噪声的干扰，如果噪声过大，就会对信道传输产生误码，从而造成传输过程中发生错误，因此需要这种电路时刻对信号幅度进行检测，这样就可以判断哪个是噪声，哪个是有效信号。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种峰值检测电路，其特征在于：包括差分放大电路和积分电路，所述差分放大电路包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、电阻R1、电阻R2；所述积分电路包括晶体管M4、晶体管M5、电阻R3、电容C1；所述晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3的基极分别连接输入信号，该晶体管M1的集电极和电阻R1一端连接，该电阻R1另一端信号输出；该晶体管M1的发射极和晶体管M2的发射极连接，该晶体管M2的集电极和电阻R2一端连接，该电阻R2另一端信号输出；所述晶体管M3的集电极与该晶体管M1、晶体管M2的发射极连接，该晶体管M3的发射极接地；
所述晶体管M4基极与晶体管M1的集电极连接，该晶体管M4的集电极与该晶体管M5的集电极连接；该晶体管M4的发射极与电阻R3一端连接；该电阻R3另一端接地；所述晶体管M5的基极与该晶体管M2集电极连接，该晶体管M5的发射极与电容C1的一端连接，该电容C1的另一端接地；所述电阻R3的一端和电容C1的一端连接；所述积分电路通过该晶体管M4的集电极与该晶体管M5的集电极信号输出。
2.根据权利要求1所述一种峰值检测电路，其特征在于：所述晶体管M4等效为二极管Rd。
3.根据权利要求1所述一种峰值检测电路，其特征在于：所述晶体管M5等效为二极管Rd。
4.根据权利要求1-3任一所述一种峰值检测电路，其特征在于：所述信号输出包括叠加一个纹波信号。
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| CN201920077458.5U CN209606504U (zh) | 2019-01-17 | 2019-01-17 | 一种峰值检测电路 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109813953A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-05-28 | 高科创芯(北京)科技有限公司 | 一种峰值检测电路 |
| CN113572458A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-10-29 | 深圳市芯波微电子有限公司 | 电压比较单元及电压比较器 |
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