我想设计一个电路来抓取雷击浪涌信号的峰值大小。
雷击模拟实验采用8/20us的雷击浪涌信号。线路里的雷击浪涌信号通过一个线圈(图一)获取,最终转换为电压信号,电压信号通过二极管后给一个1nF的聚丙烯膜电容充电(充电曲线图二)。由于设备供电采用4.2V锂电池配合小面积的光伏发电板,所以不能使用高速运放等高功耗器件,拟采用方案为低频低功耗的运放和ADC一直上电,等到雷击浪涌信号到来时,线圈输出电压给电容充电,电容和电阻构成RC放电将电压保持一段时间,电压由运放跟随电路将雷击峰值电压给后端ADC采集。设计思路是:由于雷击浪涌是高频的非周期信号,所以为了让低频的运放和ADC能够采集,将浪涌信号的电压给电容充电,这样再采集电容的电压信号就是比较低频的信号。
可以从图中看到,在极快的雷击浪涌信号给电容充电后,电容电压在400us以内,能够勉强保持峰值的0.707倍以上。为了保持精度,需要在这个400us时间内,后端运放和ADC能够采集这个电压。请问有推荐的器件型号吗?电路设计参考了https://www.analog.com/cn/resources/technical-articles/ltc6244-high-speed-peak-detector.html的普通版本的峰值检波电路。
线圈输出电压经过二极管直接给电容充电,后端运放跟随电容的电压。设计了多个电容是为了测试的时候方便更换不同容值的电容,R4小电阻是为了放电,C2,C17,C18都是备选的充电电容。另外,如果能够延长电容放电时间的话,也能更容易设计后端采集电路,所以如果有人了解高频电路特性,能对充电电路做出改变,使得电容充电电压更高,放电时间更长的话也请指导我。现在准备用开关二极管1N4148W,PIC18F45K40做MCU,雷击浪涌信号触发外部中断,LM321和AD7980BRMZ来采集到电容电压并SPI通信传给MCU,这个方案可行吗?