有關正弦波信號峰值和有效值測量的資料，網絡上的相關資料并不豐富。但是這個問題卻是出現的比較頻繁的。本篇文章以一個20M的正弦波信號為例，對這個問題展開討論。

 

通常來說，頻率可以通過高速比較器轉成方波測量。那么有效值或者峰值該如何測呢？使用AD637等測有效值，但頻率只能幾M而已，峰值保持電路感覺在高頻下效果也不好。

 

既然是正弦波，那么只要測量出峰值或有效值中的一個，另一個即可用計算獲得。在精度要求不是特別高的情況下，可以用高頻二極管整流，然后再用低漏電的電容積分，后面接高阻輸入的緩沖級。足夠長時間后，電容上的電壓就可以認為是峰值。另外再設計一個高阻的可控泄放回路，在測量完成后對電容放電以便再次測量。

 

這種峰值檢波電路靠電容充放電來實現，如果正弦波帶寬較大，50KHZ～20M直接變化，有人就會擔心這種電路不適用了，其實完全不必擔心。

 

該法對頻率不敏感，唯一要求信號源具有足夠輸出電壓、驅動能力以及盡量提高后級緩沖級的輸入阻抗，放電回路的斷態阻抗也要足夠高。后二者的高阻抗實現不難，緩沖用結型場效應管輸入級的運放比如TL072、082等，放電回路則用MOS管搭。信號源的輸出電壓不夠或驅動能力過低則要加放大級，放大級的增益需要在測量結果中消去。

 

如果是用DSP去采集信號的頻率和幅值，畫出幅頻特性曲線，信號頻率范圍50K～20M的話，幅值可以程控放大到2V左右，對于這么寬的頻率范圍，峰值檢波電路合適嗎？

 

要記錄、分析頻幅曲線，最好采用ADC后軟件分析。當然，這需要高速ADC，成本比較高。前面說的峰值檢波法用常規MCU就可以了，DSP純屬大材小用。對于MCU無法測頻的高頻信號，可以先用程控分頻器分頻后再測。正弦波轉方波用施密特門就可以了，不必使用高速比較器，成本相差很遠。

 

如果待測信號具有明顯的諧波成分，或者需要對諧波進行分析，那么前述方法都不夠精確甚至無法進行諧波分析，那么就必須使用直接ADC法了。