Piekdetector: werking en praktische toepassingen

Een piekdetector is een eenvoudige schakeling die de maximumspanning van een AC-golfvorm vastlegt en vasthoudt als DC-niveau. Het bestaat uit een diode en een condensator in serie, waarbij de condensatorspanning de piek van het invoersignaal weerspiegelt.

Piekdetector werking

Het onderstaande schema en de bijbehorende SPICE netlijst illustreren het basisprincipe. Wanneer de AC-bron wordt toegepast, geleidt de diode tijdens de positieve half-cycli, wat de kondensator opladt tot de momentane piek minus de voorwaartse val van de diode. Zodra de invoerspanning onder dit opgeslagen niveau daalt, wordt de diode achterwaarts-gebiaiseerd, wat voorkomt dat de kondensator terug ontlaadt in de bron. Zo behoudt de kondensator de hoogste spanning die tijdens de cyclus bereikt werd.

Dit apparaat is essentieel een halfgolf gelijkrichter gevolgd door een filtercondensator.

 *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 

Opmerking: De diode geleidt op positieve half-cycli, de kondensator opladend tot de piekspanning minus de voorwaartse val.

Vanwege de serieweerstand en de voorwaartse spanning van de diode (~0,7 V voor silicium), stijgt de kondensator niet helemaal naar de 5 V piek van de invoer. Het duurt enkele cycli voordat de kondensator de stationaire piekspanning bereikt.

In voedingstoepassingen wordt hetzelfde concept toegepast in een halfgolf gelijkrichter. De serieweerstand wordt vervangen door een transformatorsecundaire (typisch een paar ohm) en een veel grotere filtercondensator (honderden microfarads). Zo'n 60 Hz voeding kan ongeveer 100 mA leveren, hoewel halfgolf ontwerpen doorgaans beperkt zijn door de behoefte aan substantiële filtering.

Piekdetectors worden ook in radiocircuits gevonden, zoals kristalradio's, waar het gelijkgerichte signaal gebruikt wordt om amplitude-gemoduleerde golven te demoduleren.

Gerelateerde werkbladen

• Basis Oscilloscoop Bediening Werkblad