一种宽带信号幅值跟踪器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种宽带信号幅值跟踪器，包括依次相连的高速比较电路、宽带放大器、低通滤波器和电压跟随器；所述幅值跟踪器先通过高速比较器对输入信号和保持电容电压进行比较，当输入电压大于保持电容电压时对保持电容充电，当输入电压小于保持电容电压时保持电容放电，只要满足保持电容的放电时间大于充电时间，幅值跟踪器即可输出与输入信号幅值相等的信号，然后再通过低通滤波器和电压跟随器输出随信号幅度变化的电平信号。本实用新型专利技术信号通频带宽，可检测、跟踪频率为0‑30MHz的输入信号的幅值，且检测精度高、电路简单、功耗低。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带信号幅值跟踪器
本技术涉及电子
，涉及一种宽带信号幅值跟踪器。
技术介绍
信号幅值跟踪器是将前级输出信号的幅值转换成电平信号且电平能实时地跟踪、反映信号幅值的变化，便于后级进行A/D转换的电路，是电子技术中信号幅值采样、处理的一个重要环节，广泛应用于各类电子系统中。现有的信号幅值跟踪归纳起来有两种：基于整流二极管的幅值跟踪器和基于开漏比较器的幅值跟踪器。基于整流二极管的幅值跟踪器采用一个整流二极管对交流信号进行整流，然后用得到的电流对电容充电，电容两端的电压即为信号的幅值。由于受二极管正向导通压降等特性的影响，基于整流二极管的幅值跟踪器存在检测精度不高、信号通频带窄（即无法检测高频信号）、需要专门的放电控制电路，电路复杂等缺点。基于开漏比较器的幅值跟踪器是利用开漏比较器输出开漏的特性来构建电容充电通路和放电通路，通过电容的充放电使电容两端的电压等于信号的幅值。因受开漏比较器响应时间较长等因素的制约，基于开漏比较器的幅值跟踪器存在无法对高频信号进行检测、检测精度不高等问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种宽带信号幅值跟踪器，以实现信号通频带宽，可检测、跟踪频率为0-30MHz的输入信号的幅值，且检测精度高、电路简单、功耗低。为实现上述目的本技术采用以下技术方案实现：一种宽带信号幅值跟踪器，包括依次相连的高速比较电路、宽带放大器、低通滤波器和电压跟随器；所述幅值跟踪器先通过高速比较器对输入信号和保持电容电压进行比较，当输入电压大于保持电容电压时对保持电容充电，当输入电压小于保持电容电压时保持电容放电，只要满足保持电容的放电时间大于充电时间，幅值跟踪器即可输出与输入信号幅值相等的信号，然后再通过低通滤波器和电压跟随器输出随信号幅度变化的电平信号。进一步的，所述高速比较电路包由两级比较器U1和U2组成，U1和U2都采用非开漏输出的高速比较芯片LTC6752。进一步的，所述宽带放大器包括比较器U3、第一电阻R1、第二电阻R2、和保持电容C1；所述第一电阻R1一端、第二电阻R2一端、保持电容C1一端均连接比较器U3的负输入端；所述第二电阻R2的另一端和保持电容C1的另一端均连接于比较器U3的输出端；所述第一电阻R1的另一端连接高速比较电路。进一步的，所述低通滤波器为R3和C2构成的无源低通滤波器，其截止频率为。进一步的，所述电压跟随器采用LTC2063。本技术与现有技术相比具有以下有益效果：1．本技术信号通频带宽，可检测、跟踪频率为0-30MHz的输入信号的幅值；2．本技术检测精度高，电路简单，无需其它软硬件控制。宽带信号幅值跟踪器能独立工作无需其它软硬件干预。附图说明图1是本技术原理图；图2是一实施例中本技术宽带信号幅值跟踪器工作波形图；图3是本技术一实施例中高频信号输入时工作情况；图4是本技术一实施例中低频信号输入时工作情况。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术做进一步说明。请参照图1本实施例提供一种宽带信号幅值跟踪器，包括依次相连的高速比较电路、宽带放大器、低通滤波器和电压跟随器；所述幅值跟踪器先通过高速比较器对输入信号和保持电容电压进行比较，当输入电压大于保持电容电压时对保持电容充电，当输入电压小于保持电容电压时保持电容放电，只要满足保持电容的放电时间大于充电时间，幅值跟踪器即可输出与输入信号幅值相等的信号，然后再通过低通滤波器和电压跟随器输出随信号幅度变化的电平信号。在本实施例中，所述高速比较电路包由两级比较器U1和U2组成，U1和U2都采用非开漏输出的高速比较芯片LTC6752。可对频率高达的信号进行比较。在本实施例中，所述宽带放大器包括比较器U3、第一电阻R1、第二电阻R2、和保持电容C1；所述第一电阻R1一端、第二电阻R2一端，保持电容C1一端均连接比较器U3的负输入端；所述第二电阻R2的另一端和保持电容C1的另一端均连接于比较器U3的输出端；所述第一电阻R1的另一端连接高速比较电路。U3（ADA4895）是增益带宽积GBW为1.5G、失调电压VOS为53uV的高速高精度运放，设计的电路的放大倍数约为40，所以该放大器的-3dB带宽约为37.5MHz。在本实施例中，所述低通滤波器为R3和C2构成的无源低通滤波器，其截止频率为。用来滤除宽带放大器输出信号中的开关噪声和纹波。在本实施例中，电压跟随器由失调电压VOS为±5uV的精密运放LTC2063构成，其作用是提高宽带信号幅值跟踪器的带载能力，确保后级电路的接入不会影响宽带信号幅值跟踪器的性能。实施例1：参考图1，当输入信号VF0大于放大器的输出信号VF3时，第一级比较器输出低电平（-3.5V），反之，输出高电平（+3.5V），经过第二级的过零比较器（该比较器的正电源电压为0）后，当输入信号VF0大于放大器的输出信号VF3时，第二级比较器输出低电平（-3.5V），反之，输出高电平（0V），这为保持电容的正常充放电提供重要的基础。当输入信号VF0大于放大器的输出信号VF3时，保持电容充电，其充电通路是VF3→C1→R1→U2电源负端（-3.5V），输出电压VF3升高；当输入信号VF0小于放大器的输出信号VF3时，保持电容通过R2放电，输出电压VF3降低；所以只要满足C1的放电时间大于充电时间，U2输出电压VF3即为输入信号的幅值,且能够跟踪信号幅值的变化。具体各点的工作情况如图2所示。图2为输入信号幅值为2.5V、频率为5kHz时宽带信号幅值跟踪器中各测试点的工作波形图（VF0、VF1、VF2、VF3、VF4）。图3为输入信号幅值为0.2V、频率为15MHz时VF0、VF3和VF4的波形图。从图3可以看出，放大器的输出信号VF3中带有高频开关信号，经过低通滤波器的滤除后得到电平等于信号幅值的直流电压信号。图4为输入信号幅值为0.2V、频率为200Hz时VF0、VF3和VF4的波形图。从图可以看出，宽带信号幅值跟踪器在低频率输入信号时的工作情况。在本实施例中，图3、图4说明了宽带信号幅值跟踪器在低频或高频时都能有效工作，即提出的跟踪器可对宽带信号进行幅值的跟踪。以上所述仅为本技术的较佳实施例，凡依本技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽带信号幅值跟踪器，其特征在于，包括依次相连的高速比较电路、宽带放大器、低通滤波器和电压跟随器；所述幅值跟踪器先通过高速比较器对输入信号和保持电容电压进行比较，当输入电压大于保持电容电压时对保持电容充电，当输入电压小于保持电容电压时保持电容放电，只要满足保持电容的放电时间大于充电时间，幅值跟踪器即可输出与输入信号幅值相等的信号，然后再通过低通滤波器和电压跟随器输出随信号幅度变化的电平信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽带信号幅值跟踪器，其特征在于，包括依次相连的高速比较电路、宽带放大器、低通滤波器和电压跟随器；所述幅值跟踪器先通过高速比较器对输入信号和保持电容电压进行比较，当输入电压大于保持电容电压时对保持电容充电，当输入电压小于保持电容电压时保持电容放电，只要满足保持电容的放电时间大于充电时间，幅值跟踪器即可输出与输入信号幅值相等的信号，然后再通过低通滤波器和电压跟随器输出随信号幅度变化的电平信号。


2.根据权利要求1所述的一种宽带信号幅值跟踪器，其特征在于，所述高速比较电路包由两级比较器U1和U2组成，U1和U2都采用非开漏输出的高速比较芯片LTC6752。

<...

【专利技术属性】
技术研发人员：董建怀，
申请(专利权)人：福建江夏学院，
类型：新型
国别省市：福建;35