CN101615432B - 峰值采样保持电路,峰值采样保持方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了峰值采样保持电路和峰值采样保持方法。峰值采样保持电路包括峰值采样模块、峰值采样缓冲输出模块、峰值保持模块、峰值输出缓冲模块和清零模块:所述峰值采样模块采样输入信号的各个时间点的峰值电压;所述峰值采样缓冲输出模块对所述峰值电压进行跟随,并增强所述峰值电压的负载驱动能力;所述峰值保持模块对峰值采样缓冲输出模块输出的电压进行保持;所述峰值输出缓冲模块增强所述峰值保持模块的输出负载能力;所述清零模块在峰值保持模块输出电压后,将峰值采样模块输出的上一周期峰值电压及时进行清零,以便下一周期进行峰值采样。利用本发明可以较好地再现输入信号的峰值,并可将峰值采样保持电路应用到电源***上。
Description
技术领域
本发明涉及峰值采样保持技术,尤其涉及在计算机电源***中的峰值采样保持电路及其应用。
背景技术
在电源***中,输入电压的大小是决定***能否正常工作的重要因素,因此需要通过采样保持对线电压进行采样。图1为现有的采样保持电路的电路图。该采样保持电路包括:输入缓冲模块23、采样模块24、保持模块25、输出缓冲模块26。
所述输入缓冲模块23包括由运算放大器12组成的跟随器,跟随器的正输入端接输入信号线11,跟随器的负端和输出相连。
所述采样模块24包括采样开关13、采样电容15和采样开关的控制线21,采样开关21的一端接输入缓冲模块23的跟随器的输出,采样开关的另一端接采样电容的一端,采样电容的另一端接地;当控制线21为高电平时采样开关导通,控制线21为低电平时采样开关不导通。
所述保持模块25包括保持开关16、保持电容18和保持开关的控制线22,保持开关16的一端接采样电容,保持开关16的另一端接保持电容,保持电容的另一端接地;当控制线22为高电平时保持开关导通,控制线22为低电平时保持开关不导通。
所述输出缓冲模块26是由运算放大器19组成的跟随器,跟随器的正输入端接保持电容18,跟随器的负端作为输出端20。
图2是现有的采样保持电路在交流输入下的各点波形图。
现有采样保持电路原理为:当控制线21为高电平和控制线22为低电平时,采样开关13导通,保持开关16不导通,此时对采样电容15进行充电,信号线14的电压上升到输入信号11的电压值为止;采样完成后进入保持阶段,此时控制线21为低电平和控制信号22为高电平,采样开关13不导通、保持开关16导通,采样电容15上的电荷流到保持电容18,相当于采样电容15对保持电容18充电;最后由跟随器输出,得到采样保持电压。
现有采样保持电路的不足之处在于当保持开关16导通、采样开关13不导通时,采样电容上面的电荷会流到保持电容18上,对保持电容进行充电,直到采样电容15上的电压和保持电容上的电压相等才结束对保持电容的充电,这样最后得到的结果是保持电容上的电压是采样电容15和保持电容18平衡时的电压,而不是输入线11的电压,输出电压不能很好的再现输入信号的电压。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足,提供一种可以较好地再现输入信号的峰值采样保持电路。
本发明还提供了一种峰值采样保持的方法。
同时本发明还提供了一种峰值采样保持电路的应用***。
峰值采样保持电路,包括峰值采样模块、峰值采样缓冲输出模块、峰值保持模块、峰值输出缓冲模块和清零模块:
所述峰值采样模块采样输入信号的各个时间点的峰值电压;
所述峰值采样缓冲输出模块对所述峰值电压进行跟随,并增强所述峰值电压的负载驱动能力;
所述峰值保持模块对峰值采样缓冲输出模块输出的电压进行保持;
所述峰值输出缓冲模块增强所述峰值保持模块的输出负载驱动能力;
所述清零模块在峰值保持模块输出电压后,将峰值采样模块输出的上一周期峰值电压及时进行清零,以便下一周期进行峰值采样。
所述峰值采样模块包括输入缓冲器、比较器、采样开关、采样电容、逻辑门:
所述比较器比较输入信号的电压与峰值采样缓冲输出模块输出的电压,比较器的输出同采样控制线的控制信号输入逻辑门,当峰值采样模块输入信号的电压大于峰值采样缓冲输出模块输出的电压时,且采样控制线为有效控制电平的控制下,使得采样开关导通,采样电容进行采样;当输入信号的电压小于峰值采样缓冲输出模块输出的电压,或采样控制线为为无效控制电平的控制下,采样开关关断,采样电容不进行采样,保持原状态;
所述输入缓冲器为第一运算放大器,第一运算放大器的正端接输入信号,第一运算放大器的负端连接第一运算放大器的输出,第一运算放大器的输出端连接采样开关;
所述采样电容的一端接采样开关的输出,另一端接地。
所述采样开关由一个PMOS管、一个NMOS管、一个反向器组成,所述PMOS管的漏极连接NMOS管的源极并作为采样开关的一端,所述PMOS管的源极连接NMOS管的漏极并作为采样开关的另一端,所述PMOS管的栅极和NMOS管的栅极通过反向器连接,PMOS管或NMOS管的栅极连接所述的逻辑门。
所述采样开关的另外一种实现方式是由一个MOS管组成,所述MOS管的源极和漏极分别作为采样开关的两端,栅极连接所述的逻辑门。
所述峰值采样缓冲输出模块为第二运算放大器组成的跟随器,所述第二运算放大器的正端连接峰值采样模块的输出,第二运算放大器的负端连接运算放大器的输出端,第二运算放大器的输出连接峰值保持模块。
所述峰值保持模块包括保持开关、保持电容、峰值保持控制线,当峰值保持控制线为有效控制电平,保持开关导通,保持电容进行充电,直到充电到峰值采样模块输出的峰值电压为止,从而使得峰值采样模块输出的峰值电压转移到峰值保持模块的输出电压;当峰值保持控制线为无效控制电平,保持开关不导通,此时保持电容维持原来的电压值;所述的保持电容一端连接保持开关,另一端接地。
所述保持开关是由一个PMOS管、一个NMOS管、一个反向器组成,所述PMOS管的漏极连接NMOS管的源极(或漏极)并作为保持开关的一端,所述PMOS管的源极连接NMOS管的漏极(或源极)并作为保持开关的另一端,所述PMOS管的栅极和NMOS管的栅极通过反向器连接,PMOS管或NMOS管的栅极连接峰值保持控制线。
所述保持开关另外一种实现是由一个MOS管组成,所述MOS管的源极和漏极分别作为保持开关的两端,栅极连接所述峰值保持控制线。
所述的峰值输出缓冲模块为由第三运算放大器构成的跟随器组成,所述的第三运算放大器的正端连接峰值保持模块的输出,第三运算放大器的负端连接第三运算放大器的输出端,第三运算放大器的输出端为峰值采样保持电路的输出。
所述清零模块是由一个NMOS管和清零控制线组成,所述NMOS管的漏端接峰值采样模块的输出,NMOS管的源端接地,清零控制线控制NMOS管的栅极,当清零控制线为有效控制电平时,NMOS管对地导通,使得采样电容的上一周期峰值采样的电压进行放电;当清零控制线为无效控制电平时,NMOS管不导通,采样电容上的电压维持上一周期的峰值采样的电压;
所述输入信号为直流信号或交流信号。
所述的峰值采样控制线、峰值保持控制线和清零控制线在每个周期内依次进行控制。
峰值采样保持的方法,包括如下步骤:
(1)采样输入信号的各个时间点的峰值电压;
(2)对所述峰值电压进行跟随,从而增强峰值电压,输出跟随电压,同时该步骤输出的跟随电压反馈给步骤(1),与输入信号的电压进行采样比较;
(3)对步骤(2)输出的跟随电压进行保持,同时该步骤输出保持电压;
(4)对步骤(3)的输出的保持电压进行增强后作为峰值输出电压;
(5)对峰值采样电压进行清零,以便下一周期进行峰值采样;
(6)重复步骤(1)-(5)。
所述步骤(1)实现的方法为:通过比较器比较输入信号的电压值与步骤(2)反馈的跟随电压,所述比较器的输出同采样控制线的信号输入逻辑门,当输入信号的电压大于步骤(2)输出的跟随电压,且采样控制线为有效控制电平时,采样开关导通,采样电容对输入信号进行采样;当输入信号的电压小于步骤(2)输出的跟随电压,或采样控制线为无效控制电平时,采样开关关断,采样电容不进行采样,保持原状态。
所述步骤(2)实现的方法为:通过第二运算放大器实现对峰值电压的跟随。
所述步骤(3)实现的方法为:当峰值保持控制线为有效控制电平时,保持开关导通,保持电容进行充电,直到充电到步骤(1)输出的的峰值电压为止,从而使得峰值电压转移到保持电压;当峰值保持控制线为无效控制电平,保持开关不导通,此时保持电容维持原来的电压值。
所述步骤(4)实现的方法为:通过第三运算放大器实现对保持电压的增强。
所述步骤(5)实现的方法为:清零控制线控制MOS管的栅极,当清零控制线为有效控制电平时,MOS管对地导通,使得采样电容的上一周期峰值采样的电压进行放电;当清零控制线为无效控制电平时,MOS管不导通,采样电容上的电压维持上一周期的峰值采样的电压。
峰值采样保持电路的应用***,包括变压器、两个整流的肖特基二极管、两个分压电阻、滤波电容、峰值采样保持电路。
所述变压器为计算机电源的主变压器,在主变压器的副边产生出与匝数比成比例的电压;
所述整流的两个肖特基二极管整流副边产生的电压,整流的两个肖特基二极管分别接在副边两个抽头的两端,整流的肖特基二极管PN结正向为从主变压器副边到分压电阻;
所述两个分压电阻是分压作用,通过这两分压电阻的分压可以降低输入到峰值采样保持电路的电压,便于芯片对这一电压进行处理;
所述滤波电容是对通过整流分压后的电压进行滤波,滤波电容的一端接地,另一端接分压出来的节点上,得到电压进入峰值采样保持电路进行处理,当滤波电容容值很大时,峰值采样保持电路的输入电压是直流电压;当滤波电容容值很小时,峰值采样保持电路的输入电压是交流电压。
所述的峰值采样保持电路如前所述。
本发明的有益效果是:通过峰值采样模块解决了何时进行实时采样,即当输入峰值采样保持电路的电压大于采样缓冲输出的的电压时进行;通过峰值采样缓冲输出模块增加负载驱动能力,同时有效地将峰值采样模块输出的电压和峰值保持模块输出的电压进行隔离,以免峰值采样模块输出的电压与峰值保持模块输出的电压有差异;通过峰值保持模块将每一周期的峰值进行保持;通过清零模块清除上一周期的峰值采样出来的电压,实时清零可以准确得到峰值电压;避免采样电容上的电荷积累;通过峰值输出缓冲模块增强负载驱动能力,同时可以有效地将峰值保持模块输出的电压和最终输出的电压进行隔离。该电路应用到计算机***上能够有效地采样输入电压的峰值信号,通过峰值采样保持电路得到的峰值信号根据***的设置进行相应的动作。
附图说明
图1为现有技术的采样保持电路的电路图。
图2为图1所示的采样保持电路的各点波形图。
图3为本发明的峰值采样保持电路结构图。
图4为本发明的峰值采样保持电路的第一种电路图。
图5为图4的直流电压输入的各点波形图。
图6为图4的交流电压输入的各点波形图。
图7为本发明的峰值采样保持电路的第二种电路图。
图8为本发明的峰值采样保持电路的第三种电路图。
图9为图8的直流电压输入的各点波形图。
图10为图8的交流电压输入的各点波形图。
图11为本发明峰值采样保持电路的应用***。
具体实施方式
以下结合附图对本发明内容进一步说明。
峰值采样保持电路,如图4所示,包括峰值采样模块41、峰值采样缓冲输出模块43、峰值保持模块44、峰值输出缓冲模块45和清零模块42,如图4、7、8所示:
所述峰值采样模块41采样输入信号37的各个时间点的峰值电压46;
所述峰值采样缓冲输出模块43对所述峰值电压46进行跟随,并增强所述峰值电压46的负载驱动能力;
所述峰值保持模块44对峰值采样缓冲输出模块43输出的电压47进行保持;
所述峰值输出缓冲模块45增强所述峰值保持模块44的输出负载驱动能力;
所述清零模块42在峰值保持模块44输出电压后,将峰值采样模块41输出的上一周期峰值电压及时进行清零,以便下一周期进行峰值采样。
所述峰值采样模块41包括输入缓冲器51、比较器52、采样开关81、采样电容55、逻辑门58:
所述比较器52比较输入信号37的电压与峰值采样缓冲输出模块43输出的电压47,比较器的输出68同采样控制线57的信号输入逻辑门58,当峰值采样模块41的输入信号37的电压大于采样缓冲输出模块43输出的电压47,且采样控制线57为高电平,采样开关81导通,采样电容55进行采样;当输入信号37的电压小于采样缓冲输出模块43输出的电压47,或采样控制线57为低电平,采样开关关断,采样电容55不进行采样,保持原状态,在本实施例中,所述逻辑门58为与非门。
所述输入缓冲器51为第一运算放大器51,第一运算放大器51的正端接输入信号37,第一运算放大器51的负端连接运算放大器51的输出,第一运算放大器51的输出端连接采样开关81。
所述采样电容55的一端接采样开关的输出,另一端接地。
如图4所示,所述采样开关81是由一个PMOS管72、一个NMOS管71、一个反向器73组成;
如图7所示的采样开关是图4的一种替换。
如图8所示的采样开关是图4的一种替换,所述采样开关81是由一个NMOS管72组成;
所述峰值采样缓冲输出模块43为第二运算放大器61组成的跟随器,所述第二运算放大器61的正端连接峰值采样模块的输出46,第二运算放大器61的负端连第二接运算放大器61的输出端,第二运算放大器的输出47连接峰值保持模块44。
所述峰值保持模块44包括保持开关82、保持电容66、峰值保持控制线65,当峰值保持控制线65为高电平,保持开关82导通,保持电容66进行充电,直到充电到峰值采样模块41输出的峰值电压46为止,从而使得峰值采样模块41输出的峰值电压46转移到峰值保持模块44的输出电压48;当峰值保持控制线65为低电平,保持开关82不导通,此时保持电容66维持原来的电压值;所述的保持电容66一端连接保持开关,另一端接地。
如图4所示,所述保持开关82是由一个PMOS管74、一个NMOS管75、一个反向器76组成。
如图7所示的保持开关是图4的一种替换。
如图8所示的保持开关是图4的一种替换,所述的保持开关由一个NMOS管组成。
所述的峰值输出缓冲模块45由第三运算放大器67接成的跟随器组成,所述的第三运算放大器67的正端连接峰值保持模块45的输出48,第三运算放大器67的负端连接第三运算放大器67的输出端,第三运算放大器67的输出端为峰值采样保持电路的输出。
所述清零模块42是由NMOS管60和清零控制线59组成,所述NMOS管60的漏端接峰值采样模块41的输出46,NMOS管60的源端接地,清零控制线59控制NMOS管的栅极,当清零控制线59为高电平时,NMOS管60对地导通,使得采样电容55上的上一周期峰值采样的电压进行放电;当清零控制线59为低电平时,NMOS管60不导通,采样电容的电压维持上一周期的峰值采样的电压;
所述输入信号37为直流信号或交流信号。
如图5所示,为图4的直流电压输入37的各点波形图。
如图6所示,为图4的交流电压输入37的各点波形图。
图9为图8的直流电压输入的各点波形图。
图10为图8的交流电压输入的各点波形图。
如图5,6,9,10所示,峰值采样控制线57、峰值保持控制线65和清零控制线59在每个周期内依次进行控制,这三个控制线都是当高电平时有效的,即当峰值采样控制线57为高电平时进行采样,当峰值保持控制线65为高电平时进行峰值电压保持,当清零控制线59为高电平时对峰值采样的电压进行清零处理。
如图11所示,峰值采样保持电路的应用***,包括主变压器31、两个整流的肖特基二极管32和33、两个分压电阻34和35、滤波电容36、峰值采样保持电路39。
所述变压器31为计算机电源的主变压器,在变压器的副边产生出与匝数比成比例的电压;
所述两个肖特基二极管32和33整流副边产生的电压,两个肖特基二极管分别接在副边两个抽头的两端,肖特基二极管PN结正向为从主变压器副边到分压电阻;
所述电阻34和35是分压作用,通过这两电阻的分压可以降低输入到峰值采样保持电路39的电压,便于芯片对这一电压进行处理;
所述电容36是对通过整流分压后的电压进行滤波,电容的一端接地,另一端接分压出来的节点上,得到电压进入峰值采样保持电路进行处理,当滤波电容容值很大时,峰值采样保持电路39的输入电压是直流电压;当滤波电容值很小时,峰值采样保持电路39的输入电压是交流电压;
所述的峰值采样保持电路如前所述。
本发明公开了一种峰值采样保持电路,峰值采样保持方法及应用,并且参照附图描述了本发明的具体实施方式和效果。应该理解到的是:上述实施例只是对本发明的说明,而不是对本发明的限制,任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造,包括但不限于对峰值采样电路和峰值保持电路的组成方式的修改、对电路的局部构造的变更(如利用本领域技术人员所能想到的技术方法替换本发明中的运算放大器和比较器部分内部结构的变换)、对元器件的类型或型号的替换(如对清零模块的NMOS进行替换)等,以及采样开关和保持开关的组合进行修改和其他非实质性的替换或修改,均落入本发明保护范围之内。
Claims (21)
1.峰值采样保持电路,其特征在于包括峰值采样模块、峰值采样缓冲输出模块、峰值保持模块、峰值输出缓冲模块和清零模块:
所述峰值采样模块采样输入信号的各个时间点的峰值电压;
所述峰值采样缓冲输出模块对所述峰值电压进行跟随,增强所述峰值电压负载驱动能力;
所述峰值保持模块对峰值采样缓冲输出模块输出的电压进行保持;
所述峰值输出缓冲模块增强所述峰值保持模块的输出负载驱动能力;
所述清零模块在峰值保持模块输出电压后,将峰值采样模块输出的上一周期峰值电压及时进行清零,以便下一周期进行峰值采样。
2.如权利要求1所述峰值采样保持电路,其特征在于所述峰值采样模块包括输入缓冲器、比较器、采样开关、采样电容、逻辑门:
所述比较器比较输入信号的电压与峰值采样缓冲输出模块输出的电压,比较器的输出同采样控制线的信号输入逻辑门,当峰值采样模块输入信号的电压值大于峰值采样缓冲输出模块输出的电压时,且采样控制线为有效控制电平的控制下,使得采样开关导通,采样电容进行采样;当输入信号的电压小于峰值采样缓冲输出模块输出的电压,或采样控制线为无效控制电平的控制下,采样开关关断,采样电容不进行采样,保持原状态;
所述输入缓冲器为第一运算放大器,第一运算放大器的正端接输入信号,第一运算放大器的负端连接第一运算放大器的输出,第一运算放大器的输出端连接采样开关;
所述采样电容的一端接采样开关的输出,另一端接地。
3.如权利要求2所述峰值采样保持电路,其特征在于所述采样开关由第一PMOS管、第一NMOS管、第一反向器组成,所述第一PMOS管的漏极连接第一NMOS管的源极并作为采样开关的一端,所述第一PMOS管的源极连接第一NMOS管的漏极并作为采样开关的另一端,所述第一PMOS管的栅极和第一NMOS管的栅极通过第一反向器连接,第一PMOS管或第一NMOS管的栅极连接所述的逻辑门。
4.如权利要求2所述峰值采样保持电路,其特征在于所述采样开关由第一PMOS管、第一NMOS管、第一反向器组成,所述第一PMOS管的漏极连接第一NMOS管的漏极并作为采样开关的一端,所述第一PMOS管的源极连接第一NMOS管的源极并作为采样开关的另一端,所述第一PMOS管的栅极和第一NMOS管的栅极通过第一反向器连接,第一PMOS管或第一NMOS管的栅极连接所述的逻辑门。
5.如权利要求2所述峰值采样保持电路,其特征在于所述采样开关由第一MOS管组成,所述第一MOS管的源极和漏极分别作为采样开关的两端,栅极连接所述逻辑门。
6.如权利要求1所述峰值采样保持电路,其特征在于所述峰值采样缓冲输出模块为第二运算放大器组成的跟随器,所述第二运算放大器的正端连接峰值采样模块的输出,第二运算放大器的负端连接第二运算放大器的输出端,第二运算放大器的输出连接峰值保持模块。
7.如权利要求1所述峰值采样保持电路,其特征在于所述峰值保持模块包括保持开关、保持电容、峰值保持控制线,当峰值保持控制线为有效控制电平,保持开关导通,保持电容进行充电,直到充电到峰值采样模块输出的峰值电压为止,从而使得峰值采样模块输出的峰值电压转移到峰值保持模块的输出电压;当峰值保持控制线为无效控制电平,保持开关不导通,此时保持电容维持原来的电压值;所述的保持电容一端连接保持开关的输出,另一端接地。
8.如权利要求7所述峰值采样保持电路,其特征在于所述保持开关是由第二PMOS管、第二NMOS管、一个反向器组成,所述第二PMOS管的漏极连接第二NMOS管的源极并作为保持开关的一端,所述第二PMOS管的源极连接第二NMOS管的漏极并作为保持开关的另一端,所述第二PMOS管的栅极和第二NMOS管的栅极通过反向器连接,第二PMOS管或第二NMOS管的栅极连接所述峰值保持控制线。
9.如权利要求7所述峰值采样保持电路,其特征在于所述保持开关由第二MOS管组成,所述第二MOS管的源极和漏极分别作为保持开关的两端,栅极连接所述峰值保持控制线。
10.如权利要求1所述峰值采样保持电路,其特征在于所述峰值输出缓冲模块为由第三运算放大器构成的跟随器组成,所述的第三运算放大器的正端连接峰值保持模块的输出,第三运算放大器的负端连接第三运算放大器的输出端,第三运算放大器的输出端为峰值输出缓冲模块电路的输出。
11.如权利要求1所述峰值采样保持电路,其特征在于所述清零模块是由一个NMOS管和清零控制线组成,所述NMOS管的漏端接峰值采样模块的输出,NMOS管的源端接地,清零控制线控制NMOS管的栅极,当清零控制线为有效控制电平时,NMOS管对地导通,使得采样电容的上一周期峰值采样的电压进行放电;当清零控制线为无效控制电平时,NMOS管不导通,采样电容上的电压维持上一周期的峰值采样的电压。
12.如权利要求1所述峰值采样保持电路,其特征在于输入信号为直流信号或交流信号。
13.如权利要求1所述的峰值采样保持电路,其特征在于:
所述峰值采样模块包括输入缓冲器、比较器、采样开关、采样电容、逻辑门:
所述比较器比较输入信号的电压与峰值采样缓冲输出模块输出的电压,比较器的输出同采样控制线的信号输入逻辑门,当峰值采样模块输入信号的电压值大于峰值采样缓冲输出模块输出的电压时,且采样控制线为有效控制电平的控制下,使得采样开关导通,采样电容进行采样;当输入信号的电压小于峰值采样缓冲输出模块输出的电压,或采样控制线为无效控制电平的控制下,采样开关关断,采样电容不进行采样,保持原状态;
所述输入缓冲器为第一运算放大器,第一运算放大器的正端接输入信号,第一运算放大器的负端连接第一运算放大器的输出,第一运算放大器的输出端连接采样开关;
所述采样电容的一端接采样开关的输出,另一端接地;
所述峰值保持模块包括保持开关、保持电容、峰值保持控制线,当峰值保持控制线为有效控制电平,保持开关导通,保持电容进行充电,直到充电到峰值采样模块输出的峰值电压为止,从而使得峰值采样模块输出的峰值电压转移到峰值保持模块的输出电压;当峰值保持控制线为无效控制电平,保持开关不导通,此时保持电容维持原来的电压值;所述的保持电容一端连接保持开关的输出,另一端接地;
所述清零模块是由一个NMOS管和清零控制线组成,所述NMOS管的漏端接峰值采样模块的输出,NMOS管的源端接地,清零控制线控制NMOS管的栅极,当清零控制线为有效控制电平时,NMOS管对地导通,使得采样电容的上一周期峰值采样的电压进行放电;当清零控制线为无效控制电平时,NMOS管不导通,采样电容上的电压维持上一周期的峰值采样的电压;
所述采样控制线、峰值保持控制线和清零控制线在每个周期内依次进行控制。
14.峰值采样保持的方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)采样输入信号的各个时间点的峰值电压;
(2)对所述峰值电压进行跟随,从而增强峰值电压,输出跟随电压,同时该步骤输出的跟随电压反馈给步骤(1),与输入信号的电压进行采样比较;
(3)对步骤(2)输出的跟随电压进行保持,同时该步骤输出保持电压;
(4)对步骤(3)的输出的保持电压进行增强后作为峰值输出电压;
(5)对峰值采样电压进行清零,以便下一周期进行峰值采样;
(6)重复步骤(1)-(5)。
15.如权利要求14所述峰值采样保持的方法,其特征在于所述步骤(1)实现的方法为:通过比较器比较输入信号的电压值与步骤(2)反馈的跟随电压,所述比较器的输出同采样控制线的信号输入逻辑门,当输入信号的电压大于步骤(2)输出的跟随电压,且采样控制线为有效控制电平时,采样开关导通,采样电容对输入信号进行采样;当输入信号的电压小于步骤(2)输出的跟随电压,或采样控制线为无效控制电平时,采样开关关断,采样电容不进行采样,保持原状态。
16.如权利要求14所述峰值采样保持的方法,其特征在于所述步骤(2)实现的方法为:通过第二运算放大器实现对峰值电压的跟随。
17.如权利要求14所述峰值采样保持的方法,其特征在于所述步骤(3)实现的方法为:当峰值保持控制线为有效控制电平时,保持开关导通,保持电容进行充电,直到充电到步骤(1)输出的的峰值电压为止,从而使得峰值电压转移到保持电压;当峰值保持控制线为无效控制电平,保持开关不导通,此时保持电容维持原来的电压值。
18.如权利要求14所述峰值采样保持的方法,其特征在于所述步骤(4)实现的方法为:通过第三运算放大器实现对保持电压增强。
19.如权利要求14所述峰值采样保持的方法,其特征在于所述步骤(5)实现的方法为:清零控制线控制MOS管的栅极,当清零控制线为有效控制电平时,MOS管对地导通,使得采样电容的上一周期峰值采样的电压进行放电;当清零控制线为无效控制电平时,MOS管不导通,采样电容上的电压维持上一周期的峰值采样的电压。
20.峰值采样保持电路的应用***,包括变压器、两个整流的肖特基二极管、两个分压电阻、滤波电容、峰值采样保持电路:
所述变压器为计算机电源的主变压器,在主变压器的副边产生出与匝数比成比例的电压;
所述两个整流的肖特基二极管整流副边产生的电压,两个整流的肖特基二极管分别接在副边两个抽头的两端,整流的肖特基二极管PN结正向为从主变压器副边到分压电阻;
所述两个分压电阻是分压作用,通过这两分压电阻的分压可以降低输入到峰值采样保持电路的电压,便于芯片对这一电压进行处理;
所述滤波电容是对通过整流分压后的电压进行滤波,滤波电容的一端接地,另一端接分压出来的节点上,得到电压进入峰值采样保持电路进行处理,当滤波电容容值很大时,峰值采样保持电路的输入电压是直流电压;当滤波电容容值很小时,峰值采样保持电路的输入电压是交流电压;
所述峰值采样保持电路包括峰值采样模块、峰值采样缓冲输出模块、峰值保持模块、峰值输出缓冲模块和清零模块:
其中,所述峰值采样模块采样输入信号的各个时间点的峰值电压;
其中,所述峰值采样缓冲输出模块对所述峰值电压进行跟随,增强所述峰值电压负载驱动能力;
其中,所述峰值保持模块对峰值采样缓冲输出模块输出的电压进行保持;
其中,所述峰值输出缓冲模块增强所述峰值保持模块的输出负载驱动能力;
其中,所述清零模块在峰值保持模块输出电压后,将峰值采样模块输出的上一周期峰值电压及时进行清零,以便下一周期进行峰值采样。
21.如权利要求20所述峰值采样保持电路的应用***,其特征在于:
所述峰值采样模块包括输入缓冲器、比较器、采样开关、采样电容、逻辑门:
所述比较器比较输入信号的电压与峰值采样缓冲输出模块输出的电压,比较器的输出同采样控制线的信号输入逻辑门,当峰值采样模块输入信号的电压值大于峰值采样缓冲输出模块输出的电压时,且采样控制线为有效控制电平的控制下,使得采样开关导通,采样电容进行采样;当输入信号的电压小于峰值采样缓冲输出模块输出的电压,或采样控制线为无效控制电平的控制下,采样开关关断,采样电容不进行采样,保持原状态;
所述输入缓冲器为第一运算放大器,第一运算放大器的正端接输入信号,第一运算放大器的负端连接第一运算放大器的输出,第一运算放大器的输出端连接采样开关;
所述采样电容的一端接采样开关的输出,另一端接地;
所述峰值采样缓冲输出模块为第二运算放大器组成的跟随器,所述第二运算放大器的正端连接峰值采样模块的输出,第二运算放大器的负端连接第二运算放大器的输出端,第二运算放大器的输出连接峰值保持模块;
所述峰值保持模块包括保持开关、保持电容、峰值保持控制线,当峰值保持控制线为有效控制电平,保持开关导通,保持电容进行充电,直到充电到峰值采样模块输出的峰值电压为止,从而使得峰值采样模块输出的峰值电压转移到峰值保持模块的输出电压;当峰值保持控制线为无效控制电平,保持开关不导通,此时保持电容维持原来的电压值;所述的保持电容一端连接保持开关的输出,另一端接地;
所述峰值输出缓冲模块为由第三运算放大器构成的跟随器组成,所述第三运算放大器的正端连接峰值保持模块的输出,第三运算放大器的负端连接第三运算放大器的输出端,第三运算放大器的输出端为峰值采样保持电路的输出。
所述清零模块是由一个NMOS管和清零控制线组成,所述NMOS管的漏端接峰值采样模块的输出,NMOS管的源端接地,清零控制线控制NMOS管的栅极,当清零控制线为有效控制电平时,NMOS管对地导通,使得采样电容的上一周期峰值采样的电压进行放电;当清零控制线为无效控制电平时,NMOS管不导通,采样电容上的电压维持上一周期的峰值采样的电压。
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