Een eenvoudige piekdetector

Soms heb je behoefte aan een apparaatje dat de amplitude van kortstondige pulsjes kan bepalen. Voor bezitters van een scoop is dit meestal niet zo'n probleem, maar niet iedereen die met elektronica stoeit is in het gelukkige bezit van zo'n instrument.
Voor diegenen is een piekdetector een uitkomst. In mijn naïviteit dacht ik dat schema's van dergelijke apparaatjes in overvloed op het Internet te vinden zouden zijn, doch daarin kwam ik bedrogen uit. Misschien niet goed gezocht, maar ik vond er niet één.

In een applicatieboekje van RCA vond ik een basisschema van een piekdetector en met enige aanpassingen kon ik een schakeling maken die zowaar werkte.

Enige toelichting op het schema is echter wel op zijn plaats.
De eigenlijke piekdetector wordt gevormd door het linkergedeelte van het schema met de OpAmps µA 741 en de CA 3130.
Zodra een signaal verschijnt op de ingang van de 741 wordt via de diode een condensator geladen, op de condensator is een spanningsvolger (3130) aangesloten, welke de spanning op de condensator nauwkeurig volgt. Deze spanning wordt via de 100K weerstand toegevoerd aan de inverterende ingang van de 741. Hierdoor loopt de spanning over de condensator zover op dat deze gelijk wordt aan de ingangsspanning.
Wat precies het nut is van de diode tussen ingang en uitgang van de 741 weet ik niet, maar hij was getekend in het eerder gevonden principeschema, zal dus wel zijn nut hebben en daarom in de schakeling laten staan. (Zie voetnoot)
Bij de allereerste testjes bleek dat het signaal over de condensator steeds een beetje groter was dan de aangelegde ingangsspanning.
Om dit tegen te gaan heb ik een kleine weerstand R in serie geschakeld met de condensator. Waarschijnlijk moet deze experimenteel bepaald worden en is mogelijk afhankelijk van het type OpAmps. Bij mij volstond een weerstand van 15 Ohm.
Om de schakeling te kunnen resetten heb ik een schakelaar S1 aangebracht, zo'n terugverende. Deze dient zo geschakeld te zijn dat eerst S1a verbroken wordt voordat S1b sluit. Het signaal op de uitgang van de 3130 blijft vrij lang staan, ook al is het signaal op de ingang nul geworden.
De condensator wordt n.l. alleen ontladen door de lekstroom van de diode en de ingangsstroom van de 3130, maar deze is zéér laag t.g.v. de hoge ingangsweerstand van dit IC. Op de uitgang van dit IC kun je dus evt. ook een laagohmige voltmeter aansluiten.
Meet je aan laagohmige signaalbronnen dan helpt het ook wel om een weerstand van b.v. 10 K parallel aan de ingang te zetten. Hierdoor wordt de schakeling minder gevoelig voor stoorsignalen.
Het gedeelte rechts in de schakeling heb ik toegevoegd omdat ik het geheel wilde voeden met een 9V batterij. Met dit eenvoudige schakelingetje is het mogelijk een positieve en negatieve spanning t.o.v. massa te maken, deze hebben we nodig voor de voeding van de OpAmps.
Op zich is dit schakelingetje ook heel goed toe te passen wanneer men een voeding moet maken waarvan de spanningen gelijk moeten lopen.

Deze schakeling is gemaakt voor positieve pulsen, wil men negatieve pulsen meten, dan kan men dezelfde schakeling gebruiken, alleen moeten dan de dioden omgekeerd worden.

Voetnoot.
De heer Bauke v/d Berg zond mij de volgende toelichting over het nut van deze diode:

De diode tussen de uit- en ingang van de op-amp maakt dat de uitgang naar de onderrail komt. Normaal is de uitgang niet tot 0V te krijgen door de interne Push-pull trap. De spanningsval over de diode compenseert deze spanning.