只要RLC选择恰当，就可在负载RLC上得到与输入信号包络成对应关系的输出电压u（t）。
如果时间常数RLC太大，放电速度就会放慢，当输入信号包络下降时，u（t）可能始终大于ua（t），造成所谓对角切割失真（图2）。
此外，检波器的输出通常通过电容、电阻耦合电路加到下一级放大器，如图1中虚线所示。
如果Rg太小，则检波后的输出电压u（t）的底部即被切掉，产生所谓的底部切割失真。
1.2.2同步检波器
图3为同步检波器的框图。
模拟相乘器的一个输入为一单频调制的单边带调幅信号，即us（t）＝Umcos（ωct＋Ωmt）,其中ωc为载波信号角频率,Ωm为调制信号角频率；另一输入是本机产生的相干信号，即uc（t）＝Uccosωct,则乘法器的输出电压u0（t）和uS（t）和uc（t）的乘积成正比，即
u0（t）=KuS（t）*uc（t） 式中K为一比例常数。
u0（t）中包括两项，一项为高频项（2ωc+Ωm）,另一项为低频项（Ωm）。
通过低通滤波器后将高频项滤除，即得到和调制波成对应关系的输出。
uc（t）通常可用本地振荡器或锁相环产生。
同步检波器的抗干扰性能比包络检波器优越，但是它的电路比较复杂。
随着电子技术的进步，这种解调方法的应用日益广泛。
二、设计方案与论证
在电子设备中，常要求对信号的峰值进行检波：
如大动态范围的正弦信号经对数压缩后，为了得到反映正弦信号的有效值，就不能用一般的平均值或有效值检波器，而只能用峰值检波器。
峰值检波器是一个能记忆信号峰值的电路，其输出电压的大小，一直追随输入信号的峰值，而且保持在输入信号的最大峰值。
三、设计原理及电路图
3.1设计原理
LF398的输出电压与输入电压通过比较器LM311进行比较，当输入电压高于输出电压时，LF398的逻辑控制引脚被置成高电平，使LF398处于采样状态。
当输入电压达到峰值而下降时，LF398的逻辑控制引脚被置成低电平，使LF398处于保持状态。
从而，实现了对“峰”值的保持。
3.2电路原理图
四、元件清单
元件名称
元件个数
功能
注释
LF398N
1
采样保持芯片
DIP封装
LM311
1
电压比较器
DIP封装
电阻24K
1
电阻15K
1
电阻30K
1
电阻5.1K
1
可调电阻1K
1
5V稳压二极管（2CW12）
1
钽电容0.1uf
1
DIP插座
2
双列直插插座
面包板5*5cm
1
导线、焊锡丝
若干
五、元器件识别与检测
5.1LF398
LF398是一种反馈型采样/保持放大器，也是目前较为流行的通用型采样/保持放大器。
与LF398结构相同的还有LF198、LF298等，都是由场效应管构成，具有采样速率高、保持电压下降慢和精度高等特点。
模拟信号进行A/D转换时，从启动转换到转换结束输出数字量，需要一定的转换时间。
在这个转换时间内，模拟信号要基本保持不变。
否则转换精度没有保证，特别当输入信号频率较高时，会造成很大的转换误差。
要防止这种误差的产生，必须在A/D转换开始时将输入信号的电平保持住，而在A／D转换结束后又能跟踪输入信号的变化。
能完成这种功能的器件叫采样／保持器。
采样／保持器在保持阶段相当于一个“模拟信号存储器”。
当作为单一放大器时，其直流增益精度为0.002%,采样时间小于6us时精度可达0.01%;输入偏置电压的调整只需在偏置端（2脚）调整即可,并且在不降低偏置电流的情况下,带宽允许1MHz,其主要技术指标有:
1、工作电压：
+5--+18V
2、采样时间：
<10us
3、可与TTL、PMOS、CMOS兼容
4、当保持电容为0.01uF时，典型保持步长为0.5mV
5、低输入漂移，保持状态下输入特性不变
6、在采样或保持状态时高电源抑制
采样保持放大器LF398的直流和交流调零电路:
调节1kΩ电位器可使DC失调电压Vos为零。
在保持设置模式下，调节10kΩ电位器可使AC失调电压Vos为零。
LF398具有采样和保持功能，它是一种模拟信号存储器，在逻辑指令控制下，对输入的模拟量进行采样和寄存。
下图是该器件的引脚图。
各引脚的功能如下：
①和④分别为VCC和VEE电源电压输入引脚。
电源电压范围为±5V～±15V。
②为偏置调零引脚。
当输入Vi=0，且在逻辑输入为1采样时，可调节②使Vo=0。
③为模拟量输入引脚。
⑤为输出引脚。
⑥为接采样保持电容的引脚。
⑦为参考电压输入引脚（接地）。
⑧为逻辑输入控制引脚。
该引脚电平为“1”时采样，为“0”时保持。
LF398内部电路原理图如下图所示。
当8端为“1”时，使LF398内部开关闭合，此时A1和A2构成1：
1的电压跟随器，所以，Vo=Vi，并使迅速充电到Vi，电压跟随器A2输出的电压等于CH上的电压。
5.2LM311
LM311电压比较器设计运行在更宽的电源电压：
从标准的±15V运算放大器到单5V电源用于逻辑集成电路。
其输出兼容RTL,DTL和TTL以MOS电路。
此外，他们可以驱动继电器，开关电压高达50V，电流高达50mA。
LM311是一种高灵活性的电压比较器，能工作于5到30V单个电源或±15V分离电源。
该设备的输入可以是与系统地隔离的，而输出则可以驱动以地为参考或以VCC为参考，或以VEE电源为参考的负载。
LM311为集电极开路输出,使用时应在输出端与正电源之间连接负载电阻。
下图是该器件的引脚图。
LM311，采用SOIC封装方式。
比较器类型:
通用 响应时间:
200ns 电源电流:
5.1mA 针脚数:
8 工作维度范围:
0°Cto+70°C 封装类型:
SOIC 比较器数目:
1 电源电压最大:
36V 电源电压最小:
5V 表面安装器件:
表面安装 输入偏移电压最大:
7.5mV
各引脚的功能如下：
GROUND/GND
接地
INPUT+
正向输入端
INPUT-
反向输入端
OUTPUT
输出端
BALANCE
平衡
BALANCE/STROBE
平衡/选通
V+
电源正
V-
电源负
5.3稳压二极管
稳压二极管是一个特殊的面接触型的半导体硅二极管，其V-A特性曲线与普通二极管相似，但反向击穿曲线比较陡。
稳压二极管工作于反向击穿区，由于它在电路中与适当电阻配合后能起到稳定电压的作用，故称为稳压管。
稳压管反向电压在一定范围内变化时，反向电流很小，当反向电压增高到击穿电压时，反向电流突然猛增，稳压管从而反向击穿，此后，电流虽然在很大范围内变化，但稳压管两端的电压的变化却相当小。
这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。
而且，稳压管与其它普通二极管不同的是反向击穿是可逆性的，当去掉反向电压稳压管又恢复正常，但如果反向电流超过允许范围，二极管将会发热击穿，所以，与其配合的电阻往往起到限流的作用。
稳压管是利用反向击多区的稳压特性进行工作的，因此、稳压管在电路中要反向连接。
稳压管的反向击穿电压称为稳定电压、不同类型稳压管的稳定电压也不一样，某一型号的稳压管的稳压值固定在口定范围。
例如：
2CW11的稳压值是3.2伏到4．5伏，其中某一只管子的稳压值可能是3．5伏，另一只管子则可能是4，2伏。
在实际应用中，如果选择不到稳压值符合需要的稳压管，可以选用稳压值较低的稳压管，然后串联一办或几只硅二极管“枕垫”，把稳定电压提高到所需数值。
这是利用硅二极管的正向压降为0．6～0．7伏的特点来进行稳压的。
因此，二极管在电路中必须正向连接，这是与稳压管不同的。
稳压管的动态电阻是随工作电流变化的，工作电流越大。
动态电阻越小。
因此，为使稳压效果好，工作电流要选得合。
工作电流选得大些，可以减小动态电阻，但不能超过管子的最大允许电流（或最大耗散功率）。
各种型号管子的工作电流和最大允许电流，可以从手册中查到。
稳压管的稳定性能受温度影响，当温度变化时，它的稳定电压也要发生变化，常用稳定电压的温度系数来表示这种性能例如2CW19型稳压管的稳定电压Uw=12伏，温度系数为0.095%℃，说明温度每升高1℃，其稳定电压升高11.4毫伏。
为提高电路的稳定性能，往往采用适当的温度补偿措施。
六、软件制作与调试
6.1性能测试
6.1.1测量交流信号：
分别输入80KHz最大值为1V,1.5V,2V,3V,5V的正弦波，测量输出电压，并计算误差。
表1交流信号测量表
输入
信号直流分量
输入信号峰值
检测信号峰值
相对误差
1V
1.30V
1.20V
-7.6%
1.5V
2.00V
1.90V
-5.0%
2V
2.65VV
2.50V
-9.4%
3V
3.90V
3.70V
-5.1%
5V
6.50V
6.30V
-3.1%
6.1.2测量具有直流分量的交流信号：
输入80KHz最大值为2V的正弦波，调节直流分量0.5V、1V、1.5V、2V，-1V，测量输出电压，并计算误差。
表2交直流信号测量表
输入信号直流分量
输入信号峰值
检测信号峰值
相对误差
0.5V
2.5V
2.3V
-8%
1V
3.0V
2.75V
-8.3%
1.5V
3.5V
3.3V
-5.7%
2.0V
4.0V
3.8V
-5.0%
-1.0V
1.0V
0.9V
-10%
6.2性能指标
1）电压传输Kd系数说明检波器对高频信号的解调能力
输入为高频等幅波
Kd=Uo/Uim 输入为高频调幅波
Kd=UΩm/maUim 注：
Kd总是小于1，Kd越接近1越好
2）输入电阻说明检波器对前级电路的影响程度
Ri=Uim/Iim 此外检波器还有反映其失真系数的指标THD等。
6.3电路分析
当输入信号为正半周时二极管导通对电容充电，一直充电到峰值即最大值，当输入电压负半周时二极管截止，电容不放电，保持电压（峰值电压），这样电容两端电压一直处于峰值，可以检测出信号的峰值。
七、设计心得
经过为期五天的努力，我们终于完成了本次课程设计的要求，峰值检波器的设计，通过这次电子测量课程设计，我们懂得了许多关于检波器的实现原理。
总的设计大致分为以下几点谈谈。
经过五天的努力，我们终于完成了本次的课程设计，峰值检波电路的设计。
通过这次的课程设计，我们懂得了许多的道理，现就以下几点谈一下我们的感受。
首先，首先，就是在焊接时必需要仔细有耐心，在课程设计的过程中，经常会遇到这样或那样的问题，例如电路应该怎样设计，不能实现功能时应该怎样去调试等等。
这个过程是最难的，也是最耗费时间的，所以当设计不出来或者调试不出来时，一定要有耐心，可以去查阅相关的书籍，可以和同学一起商量，实在不懂的可以和老师一起讨论。
千万不能因为做不出来而放弃，要坚持到底。
其次，要有团结合作的精神。
我们的课程设计是一个团队的工作，需要每一个人的参与，必须发扬团结合作的精神。
某个人的离群都可能导致整个设计的失败，在设计的过程中，只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人知道明白，否则一个人的错误，就有可能导致整个设计的失败。
团结协作是我们课程设计成功的一项重要保证，在本次课程设计的过程中能够锻炼到这一点是非常宝贵的。
再者，通过本次的课程设计，让我们知道理论与实际相结合是非常重要的。
只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从实践中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
同时在设计的过程中发现自己许多的不足之处，对以前所学的知识理解的不够深刻，掌握的不够牢固。
最后，我们能够完成这次的课程设计真的很高兴，因为在设计的过程中，我们付出了很多的努力，过程很曲折，期间我们也曾一度失落过，也曾热情高涨，从开始时的满腹激情到到最后汗水的复杂心情，期间的点点滴滴无不令我们回味无长。
同时也感谢徐老师的耐心指导，也感谢其他同学的无私帮助。
八、参考文献
[1]张乃国.电子测量技术.北京：
高等教育出版社，1985
[2]杨吉祥.数据域测量技术及仪器.北京：
科学出版社，1990
[3]徐培安.电子测量技术.北京：
机械工业出版社，2002
[4]康光华.陈大钦.张林.电子技术基础模拟部分（第五版）.
[6]电子测量仪器与应用（第二版）编辑：
李明生
[7]电子测量原理及应用编辑：
王松武
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