피크 검출기: 동작 원리와 실용 응용

피크 검출기는 AC 파형의 최대 전압을 포착하여 DC 레벨로 유지하는 간단한 회로입니다. 직렬로 연결된 다이오드와 커패시터로 구성되며, 커패시터 전압이 입력 신호의 피크를 반영합니다.

피크 검출기 동작

아래 회로도와 SPICE 넷리스트는 기본 원리를 보여줍니다. AC 소스가 가해지면, 다이오드는 양의 반주기 동안 전도하여 커패시터를 순간 피크에서 다이오드 순방향 강하를 뺀 값까지 충전합니다. 입력 전압이 이 저장 레벨 아래로 떨어지면, 다이오드는 역바이어스되어 커패시터가 소스로 방전되는 것을 방지합니다. 따라서 커패시터는 주기 동안 도달한 최고 전압을 유지합니다.

이 소자는 본질적으로 필터링 커패시터가 뒤따르는 반파 정류기입니다.

*SPICE 03441.eps
C1 2 0 0.1u
R1 1 3 1.0k
V1 1 0 SIN(0 5 1k)
D1 3 2 diode
.model diode d
.tran 0.01m 50mm
.end

참고: 다이오드는 양의 반주기에서 전도하여 커패시터를 피크 전압에서 순방향 강하를 뺀 값까지 충전.

직렬 저항과 다이오드 순방향 전압(실리콘 ~0.7V) 때문에, 커패시터는 입력의 5V 피크까지 완전히 오르지 않습니다. 커패시터가 정상 상태 피크 전압에 도달하는 데 몇 주기가 걸립니다.

전원 공급 장치 응용에서, 같은 개념이 반파 정류기에 사용됩니다. 직렬 저항은 트랜스포머 2차 권선(일반적으로 수 옴)과 훨씬 큰 필터 커패시터(수백 마이크로파라드)로 대체됩니다. 이러한 60Hz 전원은 약 100mA를 공급할 수 있지만, 반파 설계는 상당한 필터링 필요로 일반적으로 제한됩니다.

피크 검출기는 크리스탈 라디오 같은 라디오 회로에서도 발견되며, 여기서 정류된 신호는 진폭 변조파를 복조하는 데 사용됩니다.

피크 검출기: 동작 원리와 실용 응용

피크 검출기 동작

관련 워크시트