峰值检测系统设计方案

1.方案一
     本课题的关键任务是检测峰值并使之保持稳定，且用数字显示峰值．该方案用采样／保持峰值电路，通过数据锁存控制电路锁存峰值的数字量。如图1所示。它由传感器、放大器、采样／保持、采样／保持控制电路、A／D(模数转换)、译码显示、数字锁存控制电路组成。各组成部分的作用是：
    
 (1)传感器：把被测信号量转换成电压量。
    (2)放大器：将传感器输出的小信号放大，放大器的输出结果满足模数转换器的转换范围。 
    (3)采样／保持：对放大后的被测模拟量进行采样，并保持峰值。
    (4)采样／保持控制电路：该电路通过控制信号实现对峰值采样，小于原峰值时，保持原峰值，大于原峰值时保持新的峰值。
    (5)A／D 转换：将模拟量转换成数宇量。
    (6)译码显示：完成峰值数字量的译码显示。
    (7)数字锁存控制电路：对模数转换的峰值数字量进行锁存，小于峰值的数字量不能锁存。模数转换和译码显示构成数字显示表头（图1的虚线部分)。
2.方案二
为实现峰值检测，该方案采用数字式峰值保持器，该部分是图2所示的虚线部分。
        方案二由传感器、放大器、数字式峰值保持器和译码显示器组成。该方案中除数字式峰值保持器外，其余三部分和方案一相同。数字式峰值保持器由比较器、控制门、方波发生器、计数器和D／A组成，各部分功能如下：
    (1)比较器：比Ui和UO的大小．当 Ui>Uo时，比较器输出高电平，打开控制门，时钟脉冲进入计数器．当Ui<Uo时，比较器输出低电平，封闭控制门，计数器停止计数。
    (2)方波发生器：产生一定频率的方波信号，作为控制门的时钟脉冲信号。
    (3)控制门：控制时钟脉冲进入计数器．当比较器输出高电平时，该门开启， 时钟脉冲进入计数器，当比较器输出低电平时，该门关闭。
    (4)计数器：被测信号的峰值通过控制门使时钟脉冲进入计数器，输出数字量，供给译码显示电路显示峰值。计数器保持的数码反映被检测信号的峰值。
    (5)D／A：计数器的数字量送入 D／A 转换器后，进行数模转换。D／A 输出模拟量UO和被测量Ui比较，由比较结果 1或 0决定计数器计数还是保持峰值。
3.方案三
    为了使电路更加的简单，清晰，此方案选用了数字锁存控制电路、A/D转换、译码显示集成电路芯片。如图3
    (1)传感器：把被测信号量转换成电压量。
   (2)放大器：将传感器输出的小信号放大，放大器的输出结果满足模数转换器的转换范围。 
    (3)采样／保持：对放大后的被测模拟量进行采样，并保持峰值。
    (4)采样／保持控制电路：该电路通过控制信号实现对峰值采样，小于原峰值时，保持原峰值，大于原峰值时保持新的峰值。
    (5) 数字锁存、A/D转换、译码显示集成电路：将模电转换成数电并使之在数码管上显示的电路。
    (6)比较器：输入电压与设定的电压进行比较，当输入的电压大于设定电压时比较器输出1，使发光二极管导通，报警。
综上所述：
方案一、方案二、方案三都可以将峰值保持并以数字形式输出。方案一是对模拟量进行采样／保持并锁存峰值的数字量，它可以采用集成采样／保持电路和大规模集成电路3位半A／D 转换器。方案二是采用数字式峰值保持器，主要电路是计数器和D／A转换，随着输出的位数增多，需要的器件也跟着增多。方案三将数字锁存控制电路、A/D转换电路、译码显示电路都集成于一片芯片，比较前两个方案可知，后者比前两者的电路简单，且采用的器件先进，所用元器件少，容易实现．因此系统设计方案选择方案方案三。