欲看图文版pdf请电邮14518918qq.com峰值检波这个事情在最近两三年都快给我搞成心病了不除不快。前后打了好几版板子最开始是用AD8310对数放大器后来用运放二极管最后用ADC欠采样效果都不是很好。豆包和千问这俩货老是怂恿我用运放二极管来自行搭建峰值检波电路说成本低还更直观都不用取对数。好吧酒壮怂人胆这都有两个AI给两肋插刀发起陈桥兵变了就我就勉为其难地黄袍加身吧试试就试试。我在Tina-TI中画的峰值检波仿真电路采用了豆包用文字描述的一个电路。相较于仅由二极管电容构成的最简易峰值检波器这里1采用了两级理想运放极高带宽极高压摆率极高输出电流一级运放的负反馈环路可以消除因为肖特基二极管自身结压降Vf给峰值检波输出带来的测量误差第二级运放是个电压跟随器用来隔离前级的高输出阻抗并驱动后级的低阻抗ADC。实际运放型号是SGM80581增益带宽积100MHz压摆率160V/μs失调电压Vos最大6.5mV。2采用了肖特基二极管BAT54A仅5ns的反向恢复时间Trr在反向恢复期间二极管会导通反向电流从而将电容上的电荷泄放掉一部分导致输出电压下降和仅2uA的反向漏电流在反偏期间从二极管负极流向正极的漏电流对本电路而言就是在输入信号的整个负半周周期内会有持续的电荷从电容C途径二极管漏掉。实际肖特基二极管型号是LBAT54HT1GTrr5nsIr2uA。3峰值保持电容需要满足的条件比较苛刻比如极低漏电流零温漂高频低损耗无介质吸收。所以首推NP0/C0G电容。由于100nF的NP0/C0G电容封装至少是1206起所以最终选定10nF 0603单价也温柔了好多。实际电容型号是GRM1885C1H103JA01D。4泄放电阻采用了1MΩ对地因为理想条件下二极管是不会反向漏电流的运放输入端也不漏电流那么保持在电容上的电荷就没有地方去如果输入信号峰值变小了又缺乏一个泄放通道那这个电容上的电压会保持原值而不能跟随输入的变小而变小。注意这个泄放电阻不能太小会放电太快电容上的峰值电压会被严重拉低输出幅度变小检波精度下降。这个泄放电阻也不能太大则放电太慢当输入信号突然变小时电压衰减时间常数过长无法及时响应动态跟踪性能变差。从理论上讲这个电路天衣无缝。在信号正半周一级运放的正端总是在抬升所以总是比负端大一点会驱动运放输出Vo1尽量往Vcc方向抬升直到VV-才停止抬升相当于Vo1V Vf这样二极管结压降Vf就不会影响峰值电容C上面的电压了。然后在信号负半周因为之前的多个充电周期内电容已经充满电了所以在V持续降低的时候V-都大于V会驱动运放输出Vo1尽量往GND方向降低则二极管截止电容C的电压保持峰值。下图红线是20kHz正弦波共模电压2V峰值2.15V的峰值检波输出完美贴合正半周并保持。下图红线是20kHz正弦波共模电压2V峰值3V的峰值检波输出完美贴合正半周并保持。下图红线是20kHz正弦波共模电压2V峰值2.05V的峰值检波输出完美贴合正半周并保持。然而人算不如天算。一旦换个输入参数结果就不尽人意了。比如正弦波共模电压2V峰值3V的频率从20kHz换成2MHz输出峰值就只有2.08V了。豆包说这大概率是Tina-TI的算法即数值收敛问题引起的应该不是电路缺陷。从正弦波换成20kHz方波共模电压2V峰值3.15V情况就更复杂些最终输出3.20V。豆包说是理想运放仿真算法带来的 “过冲效应”。Deepseek补充道方波边沿极陡仿真中即使理想运放也会因为数值问题步长、收敛产生非物理的过冲。花了大概10分钟来跑10ms的长时间仿真可见输出红线从0ms的3.21V过冲到4.5ms的3.15V到10ms的3.13V欠压持续下降。豆包说实际运放的压摆率是有限的不会出现仿真里那种3.21V过冲而且二极管和运放的开关过程是连续的只要输入高于电容电压二极管就会持续导通给电容补充电荷抵消泄放电阻的放电电压会在3.15V附近形成微小纹波不会跌破3.15V。也许豆包只是一个聊天搭子搞科研应该试试Deepseek。花了一个上午跟Deepseek一起试了几个参数Deepseek也终于承认豆包似乎没有说错但是我始终认为有一点是AI无法理解的——就是我的信仰崩塌了。Tina-TI作为几十年的模拟电路仿真软件照理说不应该被我这个小白抓到bug我昨天还100%相信Tina的仿真结果结果今天豆包和Deepseek都说Tina不可信了。一般而言出了问题我总是首先在自身找缺陷要么是图纸不对要么是人品不对总之绝对不会动摇对Tina-TI的信任。但是今天豆包和Deepseek两个AI都得出同样的结论——Tina在这个电路上的仿真结果不可信天呐我还是宁愿错的是我。稍后打个板用实测数据说话……