軌到軌峰值檢測電路及其方法
【專利說明】軌到軌峰值檢測電路及其方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種峰值檢測方法，尤其涉及一種軌到軌峰值檢測電路及其方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]目前，市面上常規(guī)的峰值檢測方法主要有兩種，第一種是如圖5中所示的，采用二極管的單向?qū)▉韺崿F(xiàn)峰值檢測，該方法簡單，但是輸出峰值跟實際輸出相差一個二極管壓降，輸出并不是真正的輸入峰值；第二種是如圖6所示的，采用運放+ 二極管，當輸入信號比電源小于二極管壓降時，在輸出端可以檢測到完整的輸入信號峰值。但是當輸入信號進一步增大時，由于二極管的正向壓差的原因，則無法在輸出再復現(xiàn)輸入信號峰值及方法無法實現(xiàn)軌到軌的峰值檢測。
[0005]因此，市面上急需一種新型的峰值檢測方法來克服現(xiàn)有的缺陷。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、方便易用、使用靈活及密封性強的軌到軌峰值檢測電路及其方法。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種軌到軌峰值檢測電路，包括由第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管及第四晶體管構(gòu)成的運放電路、由第五晶體管及第六晶體管構(gòu)成的電流鏡電路和電容；所述第一晶體管的柵極接收輸入信號，第一晶體管的源極和第二晶體管的源極所形成的公共端接地，所述第一晶體管的漏極與第三晶體管的漏極電連接，第三晶體管的柵極與第四晶體管的柵極所形成的公共端通過電流源接地，第四晶體管的漏極電連接至第二晶體管的漏極，所述第二晶體管的柵極電連接至電容的一端，所述第五晶體管的柵極和第六晶體管所形成的公共端與第五晶體管的漏極分別電連接至第一晶體管和第三晶體管所形成的公共端，所述第六晶體管的漏極與電容的另一端電連接并對電容進行充電，所述電容的另一端接地，所述第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管和第六晶體管的源極依次串連接；
其中，所述晶體管為三極管或MOS管。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種軌到軌峰值檢測方法，包括以下步驟:
當輸入電壓增加時，第一晶體管的柵極電壓隨之增加，則第一晶體管與第三晶體管的漏極電流差流向第五晶體管；
由第六晶體管對第五晶體管的電流差進行鏡像；
由鏡像后的電流差對電容進行持續(xù)充電；
直至輸出電壓等于輸入電壓時，電容停止充電；
當輸入電壓下降時，電容保持輸入的最高電壓，該最高電壓指示為正向峰值電壓。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供還一種軌到軌峰值檢測電路，包括由第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管及第四晶體管構(gòu)成的運放電路、由第五晶體管及第六晶體管構(gòu)成的電流鏡電路和電容；所述第一晶體管的柵極接收輸入信號，電容的一端通過電流源連接至第一晶體管的源極與第二晶體管的源極所形成的公共端，第一晶體管的漏極與第三晶體管的漏極電連接，第三晶體管的柵極與第四晶體管的柵極所形成的公共端和第四晶體管的漏極分別電連接至第二晶體管的漏極，所述第二晶體管的柵極電連接至電容的另一端，所述第五晶體管的柵極和第六晶體管所形成的公共端與第五晶體管的漏極分別電連接至第一晶體管和第三晶體管所形成的公共端，所述第六晶體管的漏極與電容的另一端電連接并對電容進行充電，所述第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管和第六晶體管的源極均接地；
當輸入電壓減少時，第一晶體管的柵極電壓隨之減少，則第一晶體管與第三晶體管的漏極電流差流向第五晶體管，并由第六晶體管對第五晶體管的電流差進行鏡像，由鏡像后的電流差對電容進行持續(xù)放電，直至輸出電壓等于輸入電壓時，電容停止放電；當輸入電壓上升時，電容保持輸入端的最低電壓，該最高低電壓指示為負向峰值電壓。
[0011]其中，所述晶體管為三極管或MOS管。
[0012]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種軌到軌峰值檢測方法，包括以下步驟:
當輸入電壓減少時，第一晶體管的柵極電壓隨之減少，則第一晶體管與第三晶體管的漏極電流差流向第五晶體管；
由第六晶體管對第五晶體管的電流差進行鏡像；
由鏡像后的電流差對電容進行持續(xù)放電；
直至輸出電壓等于輸入電壓時，電容停止放電；
當輸入電壓上升時，電容保持輸入端的最低電壓，該最低電壓指示為負向峰值電壓。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的軌到軌峰值檢測電路及其方法，該電路采用晶體管替代現(xiàn)有的二極管，該晶體管導通時，壓差遠小于二極管壓差，這樣使得輸出可以達到電源電壓，使得輸出的即為真正的輸入峰值，同時又可達到電源電壓，即軌到軌的輸出；該方法采用第一晶體管與第三晶體管的作用產(chǎn)生漏極電流差，再由電流鏡對電流差進行鏡像處理，該方法實現(xiàn)了晶體的控制和電流鏡的處理，不僅方便了集成，而且精確實現(xiàn)峰值檢測。
[0014]
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明第一具體實施例的電路原理圖；
圖2為本發(fā)明第一具體實施例的工作流程圖；
圖3為本發(fā)明第二具體實施例的電路原理圖；
圖4為本發(fā)明第二具體實施例的工作流程圖；
圖5為現(xiàn)有技術(shù)中的第一種檢測電路圖；
圖6為現(xiàn)有技術(shù)中的第二種檢測電路圖。
[0016]【具體實施方式】
[0017]為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地描述。
[0018]請參閱圖1，本發(fā)明的第一具體實施例的正向軌到軌峰值檢測電路，包括由第一晶體管Ml 1、第二晶體管Ml2、第三晶體管Ml3及第四晶體管M14構(gòu)成的運放電路、由第五晶體管M15及第六晶體管M16構(gòu)成的電流鏡電路和電容Cl ;第一晶體管Mll的柵極接收輸入信號，第一晶體管Mll的源極和第二晶體管M12的源極所形成的公共端接地，第一晶體管Mll的漏極與第三晶體管M13的漏極電連接，第三晶體管M13的柵極與第四晶體管M14的柵極所形成的公共端通過電流源Il接地，第四晶體管M14的漏極電連接至第二晶體管M12的漏極，第二晶體管M12的柵極電連接至電容Cl的一端，第五晶體管M15的柵極和第六晶體管M16所形成的公共端與第五晶體管M15的漏極分別電連接至第一晶體管Mll和第三晶體管M13所形成的公共端，第六晶體管M16的漏極與電容Cl的另一端電連接并對電容Cl進行充電，電容Cl的另一端接地，第三晶體管M13、第四晶體管M14、第五晶體管M15和第六晶體管M16的源極依次串連接；當輸入電壓增加時，第一晶體管Mll的柵極電壓隨之增加，則第一晶體管Ml I與第三晶體管M13的漏極電流差流向第五晶體管M15，并由第六晶體管M16對第五晶體管M15的電流差進行鏡像，由鏡像后的電流差對電容Cl進行持續(xù)充電，直至輸出電壓等于輸入電壓時，電容Cl停止充電；當輸入電壓下降時，電容Cl保持輸入端的最高電壓，該最高電壓指示為正向峰值電壓。晶體管為三極管或MOS管。
[0019]相較于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明提供的正向軌到軌峰值檢測電路，該電路采用晶體管替代現(xiàn)有的二極管，該晶體管導通時，壓差遠小于二極管壓差，這樣使得輸出可以達至IJ電源電壓，使得輸出的即為真正的正向輸入峰值，同時又可達到電源電壓，即軌到軌的輸出。
[0020]請進一步參照圖2，基于上述的電路，本發(fā)明提供一種軌到軌峰值檢測方法，包括以下步驟:
當輸入電壓增加時，第一晶體管的柵極電壓隨之增加，則第一晶體管與第三晶體管的漏極電流差流向第五晶體管；
由第六晶體管對第五晶體管的電流差進行鏡像；
由鏡像后的電流差對電容進行持續(xù)充電；
直至輸出電壓等于輸入電壓時，電容停止充電；
當輸入電壓下降時，電容保持輸入的最高電壓，該最高電壓指示為正向峰值電壓。
[0021]相較于現(xiàn)有技術(shù)的情況