التعريف بدائرة بيك هول

إن القدرة على تحمل القيمة القصوى للإشارة العابرة ذات التخييم العالي هي تحد متكرر في القياسات والأجهزة الإلكترونية، وسواء قمت بتحليل خلل على سكة حديدية كهربائية، وقياس مدى انتشار نبضات القلب من كبسولة ضوئية، أو وصفت غطاء انفجارات من أجهزة التكرار، تحتاج إلى دائرة يمكنها تعقب سرعة تغيير الفول وتخزين أعلى

وتوفر هذه المادة دليلاً شاملاً لتصميم دوائر الذروة النشطة للحمل مع عمليات التشغيل، ونحن نغطي مبادئ التشغيل الأساسية، ونقارن مختلف الطبقات، ونناقش اختيار العناصر وتجميعها، ونبحث المفاضلات الحرجة مثل سرعة الاحتياز مقابل معدل الغسل.

مبدأ كشف ومسك بيك

وتؤدي دائرة الذروة في الحوافظ إلى وظيفتين متتاليتين: الكشف والتخزين، وأثناء الكشف، تقارن الدائرة باستمرار الفولط الفوري للمدخلات مقابل الإشارة المخزنة، وعندما تتجاوز المدخلات الإشارة، تستكمل الدائرة عنصر التخزين - بشكل ثابت - إلى مستوى المدخلات الجديدة، وتحتفظ الدائرة خلال مرحلة الانتظار بالحد الأدنى من التحميل الناتج العائم، ويُعزل عن المخزن.

وفي تنفيذ سلبي، يشكل جهاز استشعار وقمامات بسيطاً، ويوجه هذا المعتوه إلى أعلى مستوى من موجة المدخلات، ولكن انخفاض مستوى الارتداد إلى الأمام (من 0.6 إلى 0.7 V إلى 0.7 في المائة للسيليكون) يؤدي إلى خطأ منهجي، ويتسبب التسرب العكسي للديود في تعطله.

Active vs. Passive Peak Hold: A Comparative View

وقبل أن تتحول إلى تصميم الدوائر، من المفيد مقارنة النُهج الفعالة والسرعة في تحديد الذروة، وأجهزة الكشف عن الذروة السائبة بسيطة وغير مكلفة، ولكنها تعاني من عدة عيوب: الانخفاض الأمامي في درجة الدقة في الحد الأقصى للأجهزة اللاسلكية بالنسبة للإشارات المنخفضة المستوى، ولا يمكن أن تصل الزيادة في الناتج إلى الذروة الحقيقية دون تعويض، علاوة على أن التدفق العكسي للمدخلات لا يختلف باستمرار عن مستوى الاسترداد.

وعلى النقيض من ذلك، فإن أجهزة التكتم العاملة تستخدم أجهزة الاستنشاق الجاهزة لتوفير خصائص قريبة من الديكالية، وتزيد من المكاسب الفعلية التي تحققت حول الأوديع، وتخفض من الانخفاض الظاهري في مستويات الفولط الصغرى، وتعطي مرحلة المدخلات من الاختبارات درجة عالية ومستقرة من المدخلات، وتزيد عادة من مزايا قياسية بالنسبة لأنواع الاختراق في المدار الثابت بالنسبة للكميات، بل وتزيد من أنواع الإنتاج.

Core Op-Amp Peak Hold Topologies

The Classic Diode-Capacitor Configuration

إن أبسط دائرة نشطة في الحاجز يُلقي بجهاز استشعار وجهاز استرجاع في مسار المشهد، وتُعطي الإشارة إلى مدخلات لا تُدرَج في المُؤقت، ويُفضي الناتج إلى تفكك المُدخلات، ويُستَبقَى في المُدخلات المتأرجحة، إلى أن يُرفع الناتج المُدخل إلى الأمام.

وهذا التلخيص هو أمر مباشر، ولكن له حدود، ويجب أن يكون المقطع مصدراً كافياً لتحميل المكثف بسرعة عندما تصل ذروته الجديدة، مما يتطلب معدلاً كافياً من الطلاء والقدرة الحالية على الإنتاج، وخلال مرحلة الانتظار، يتجه الناتج الأولي إلى التشبع قرب السكك الحديدية السلبية، والوقت الذي يستغرقه التعافي عندما يبدو أن ارتفاع الذروة يمكن أن يؤخر، وعلى الرغم من هذه المسائل، فإن هذا التشكيل يعمل جيداً من أجل الإشارات المتوسطة السرعة.

مُحدد بدقة

ولتحسين الدقة، يمكن لمعالج دقيق أن يحل محل الوريد البسيط، وفي هذه الطبقات، يتم تشكيل مقطع ثانٍ من الطوابق كجهاز استصلاح مثالي لنصف الموجات، مع وضعه في حلقة التغذية المرتدة، حيث يؤدي ناتج المصحح إلى جعل المكثف يُمسك من خلال مقاوم أو مباشرة، ويُجبر ناتج المُعَوِّل على متابعة ما حدث من انخفاض في المرحلة الحالية.

وتتيح أجهزة التدقيق القائمة على الدقة في الذروة التي تستخدم في أجهزة التنظيف الدقة قدراً أكبر بكثير من الدقة التي توفرها التشكيلة الكلاسيكية، ولا سيما بالنسبة للإشارات المنخفضة المستوى التي يكون فيها انخفاض مستوى الشدة جزءاً كبيراً من الذروة، وهي تستخدم على نطاق واسع في محولات دقيقة من AC إلىDC، ومقاييس من المستوى الصوتي، والتصنيع الطبي، غير أن زيادة الجهد التصميمي المكثف من حيث التواتر الأقصى للعمل قد يؤدي إلى تضييق على اعتبارات الاستقرار.

مرتفع السرعة في التراك و المعمار القديم

وبالنسبة للإشارات السريعة جداً - التي ترتفع فيها فترات الارتفاع في الدوائر الثانية من حيث الاختبارات ودرجة الذروة في الحوافظ قد تكون بطيئة للغاية، وفي هذه الحالات، يكون هيكل مقارن المسارات (T/H) أكثر ملاءمة، وتستخدم الدائرة الثانية تحويلاً عالي السرعة (وهو عادة ما يكون محركاً للحركة الواحدة أو جهازاً للتسجيل) في سلسلة مع متغيرات مقارنات الموصلات.

(ب) أجهزة تكييف مدمجة حديثة (T/H) مثل AD783) أو AD9100) من أجهزة التجميل، وهي تشمل هذه الوظائف في مجموعة واحدة من مجموعات المقتنيات مع تدني عدد الثلثين من الناطقين.

اختيار العناصر وتجميعها

إن اختيار العناصر المناسبة أمر أساسي لنجاح تصميم الذروة الفعّالة، والعناصر الرئيسية هي المتشائم، وكبيرة الحائزين، وجهاز الاستديو (إذا استخدم)، وآلية إعادة التشكيل.

معايير اختيار أوبام

(أ) أن يكون لدى (ميغاواط) (ميغاواط) (ميغاواط) (ميغاواط) (ميغاواط) (ميغاواط) (ميغاواط)

Hold Capacitor Considerations

وعامل التأشيرات هو عنصر الذاكرة، حيث تحدد قيمة المبادلات بين وقت الاحتياز ومعدل السحب، وتزيد رسوم المكثفات الصغيرة من سرعة استخدام البولي في الاختبار، وتزيد من سرعة التسرب في الذاكرة البوليفورية إلى أدنى حد ممكن.

Diode and Switch Choices

In circuits that use a diode for direction control, select a fast-switching diode with low reverse leakage, such as a Schottky diode(g., BAT54 or 1N5711

التصميم التجاري والتعظيم للأداء

كل دائرة من دوائر الحد الأقصى تتضمن مبادلات أساسية يجب أن تتدبر أمرها لتلبية متطلبات تطبيقك

معدل الجرو ونسبة اللحاق

والزفير هو التحلل التدريجي للفولط المحتفظ به بسبب تيار التسرب من مكثف الحوافظ، والتحيز الحالي للمدخلات من المطهر العازل، والتسرب العكسي لأية حماة، ومعدل التآكل (في V/s) يعطيه I LEAK / C HOLD، ولخفض التآكل، يمكنك زيادة كمية المواد التي يحركها C-HOLD (بكلفة فترة الاحتياز الطويلة)

وقت الاحتياز ضد الإفراط في إطلاق النار

والوقت الذي يستغرقه الاحتياط هو الفترة الفاصلة التي تظهر فيها ذروة جديدة عند المدخل إلى حين يستقر المكثف في إطار مجموعة أخطاء محددة حول تلك الذروة، ويقلل عدد المكثفات الأصغر من حجماً ودفعاً أعلى من الوقت الحالي للاحتياز، غير أن تحميل المكثف عن طريق المظلة يمكن أن يؤدي إلى تجاوز السرعة، مما يتطلب تحديد وقت الشراء الحتمي (10)-100)

حدود باندويث وسلو

إنَّ نطاق الترددات الزمنية ومعدل السحب في المقطع يُحدثان تأخيراً بين المدخلات والناتج المحتفظ به، فبالنسبة للمدخلات المُعدية، فإنَّ ذروة الناتج ستُقلِّص ذروة المدخلات الحقيقية بمقدار ما يتصل بالتحول التدريجي من خلال المُحتَل، أما بالنسبة للنبضات، فإنَّ المعدل المحدود للنفاذ يعني أنَّه لا يمكن أن يُحمِّلَ الشعار على الفور، لذا فإنَّ الذروة المُبَةُ ستكون أقل من الذروة.

نموذج التنفيذ العملي

وصف الدائرة

(أ) أن ينظر في تصميم عملي يستهدف نبضاً يبلغ 10 ذروة V مع ارتفاع قدره 1 ميكروغرام، وتستخدم الدائرة ذروة كلاسيكية نشطة مع حمولة شمطية، ومدخلاً مركباً هو [FLT:]OPA2134] (8 ميغاهيرتز، 20 V/ميكروسياً، مركباً في إطار التركة رقمية)

* عند وصول نبضات إيجابية إلى مدخلات، يرتفع الناتج من طراز POA2134 بسرعة، ويرفع إلى الأمام حمولة شوتكي (BAT54) ويحمل المركب 1 nF capacitor.

بؤر التعبئة والتقيس

وتظهر محاكاة الدروا لهذه الدائرة أن الناتج المحتفظ به يستوعب 99.9 في المائة من الذروة الحقيقية في غضون 2 ميكروغرام لنبض مرتفع يزن 1 ميكروغرام، ويزيد التآكل على 100 متر، بما يتسق مع حساب التسرب، ويتحقق القياس على نموذج ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام مركب ثنائي الفينيل ذي مسافات سطحية سليمة، ويتكون من آثار حرس على ظهره.

التقنيات المتقدمة

عدة أسر من الفلفل

بعض التطبيقات تتطلب الحصول على ذروة قطار من النبضات أو على أقصى حد من الموجات المحلية، ودائرة واحدة من الذروة في الحوافظ لا تحمل إلا الحد الأقصى العالمي منذ إعادة تشغيلها الأخيرة، وبغية الحصول على ذروة متعددة، يمكن أن تحافظ على ذروة في ذروة البرمجيات ذات القدرة على التكتل، وجهاز مراقبة منطقي يخزن كل ذروة في التسلسل.

آليات إعادة التوطين والإعادة إلى البلد

وتحتاج نظم القياس العديدة إلى الحد الأقصى لإعادة التشغيل تلقائيا بعد القراء، وتتمثل الطريقة المشتركة في وضع مفتاح للشبكة المشتركة للكهرباء أو تحويل للأشعة المقطعية بالتوازي مع جهاز القيد، وعندما ترتفع الإشارة المعادية، يتحول المتحول إلى الأرض (أو إلى فولت مرجعي) ويُصرفه، وبعد تأخير قصير، يتحول القفل إلى جهاز قياس مصغر، ويُعيق الدائرة الآلية.

Peak Hold

وفي تطبيقات مثل نقل الإشارات المتوازنة أو الاستشعار الحالي عبر مقاوم شلن، قد تحتاجون إلى الحصول على ذروة الإشارة التفاضلية، ويستخدم دائرة الذروة التفضيلية مرحلتين من الذروة المتطابقة، إحداهما للإشارة الإيجابية، والأخرى للإشارة السلبية (أو المضخمة المتمايزة التي تغذي حزاما واحدا)، والنات هي الفرق بين الذروتين، ويحافظ هذا الكشف عن العوامل على الرفض المشترك للكميات

الطلبات في التجزئة

InFive top hold circuits are ubiquitous in measurement and instrumentation. In oscillos, top detection and holds are used for envelope mode, where the display shows the maximum and minimum signal amplhoo, enabling the oread events. In[FLT:]

اختيار قيم الطبقات و المكوّنات يعتمد على خصائص الإشارة: بالنسبة للسمع، فإن ذروة مصحّحة بدقة مع ثبات زمني لعشرات الألف ثانية هي معيارية؛ وبالنسبة لإطار النتائج، المسار و المحمي ذو السرعة العالية مع دودة شمطية، وجهاز رقيق صغير (100 pFcept) هو أمر شائع.

خاتمة

إنَّ أجهزة التكديس العاملة التي تستخدم أجهزة التكتل تتيح حلاً مرناً ودقيقاً ومكرراً لاستخلاص ذروة الإشارة عبر الوريد، ومن خلال فهم مبادئ التصميم الأساسية، واختيار المكثفات، والعزلة العزلة التي يمكن أن تُعمَل على قنوات متأنية تحقق دقة عالية على مجموعة واسعة من سرعة الإشارات والكميات.