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峰值保持电路AD8330正向输出端信号为窄脉冲，目前常用的AD采样电路难以捕捉到窄脉冲的幅值，所以需要采用峰值保持电路，该电路的作用是获取压控放大电路输出信号的峰值并保持一段时间，从而使后续电路有足够的时间将其转换为数字信号，用于计算目标方位。1峰值保持原理目前峰值保持电路主要哟两种形式：电压型和跨导型。如图1、图2所示（图中省略了放大回路）。+Vin-AEDVoutBECGND图1电压型峰值保持电路原理图图2跨导型峰值保持电路原理图电压型峰值保持电路主要由电压放大器A、峰值检测器二极管D、保持电容和电压缓冲器B组成。电压放大器对输入电压Vin和输出电压Vout之间的电压差进行放大，输出为电压信号。若Vout小于Vin，则电压放大器输出的电压信号通过二极管D对电容C充电，若Vout大于Vin，二极管截止，电容上的电压保持不变。跨导型峰值保持电路主演由跨导放大器G、恒流源I、二极管D、保持电容C和电压缓冲器B组成。跨导放大器对输入电压Vin和输出电压Vout之间的电压差进行放大，输出为电流信号。若Vout小于Vin，则跨导放大器输出的电流信号通过二极管D对电容C充电，若Vout大于Vin，二极管不导通，电容C上的电压维持不变。恒流源I的作用是为跨导放大器提供静态回路。图3电压型与跨导型波形比较传统的峰值保持电路是电压型的，电路原理简单，但积分非线性大，响应速度慢，很难处理高速脉冲信号。目前也有人在这方面进行不断的研究希望能够解决这个难题，又不少的人已经研究出采用高速电压放大器构成的峰值保持电路，使用逻辑电路控制保持电容C的充放电过程，并且对峰值保持信号进行了展宽，为峰值保持电路的实际提供了新的思路，但没有解决保持误差的问题。跨导型峰值保持电路具有响应速度快、动态范围大和误差小等优点，但结构比较复杂。PKD01、AD585和AD783是AD公司的三款高速、高精度采样跟踪保持放大器（SHA），它们内部均采用跨导型峰值保持电路结构。这类产品的特点是保持误差小，一般小于0.1%，下垂速率非常小，一毫秒仅下降零点几个毫伏的电压，但它们的响应速度均≧250ns。采用集成跨导CA3080构成的峰值保持电路，电路的保持误差小于1%，下垂速率为0.3mV/us，但电路的通频带仅为8MHZ。现有的跨导型峰值保持电路根据作者实际的需要，往往在响应速度和保持误差这两个参数中进行了取舍。对于本课题而言，既要求峰值保持电路能够响应窄带脉冲信号，也要求其保持误差不能太大，因此，本节的目的就是参考现有的器件和文献资料，设计使用与窄带脉冲信号的跨导型峰值保持电路，兼顾响应速度和保持误差这两个指标。峰值保持电路理论及分析本小节对跨导型峰值保持电路做理论分析，理论分析的目的是为峰值保持电路设计提供指导。为了便于分析，假设跨导放大器G、二极管D和电压缓冲器B均无时间延迟，并对跨导型峰值保持电路作了简化，如图3所示。+Vin-AEDCGNDGVout图4简化的跨导型峰值保持电路原理图二极管D导通时，输入电压Vin、输出电压Vout和保持电容C上的电流i这三者之间的关系为()1inoutoutiGVVVidtC（1）由此可得输入电压与输出电压之间的关系为00()()()ttoutoutinCVxdxVtVxdxG（2）设定初始条件为inV（0）=0，(0)0outV，并假设inV具有如下的便是形式(0)1()()rrinrfrrfxtxtVxtttxtt（3）式中rt、ft分别为输入电压脉冲的上升时间和下降时间。由（2）、（3）式，采用待定系数法，可求得outV的表达式如下0(0)()()outsrrCtGVTtCCtttGtG（4）这说明在理想情况下，输出信号是输入信号延迟，延迟时间为C/G。从而电路的响应速度他可定义为CG（5）将（4）式代入（1）式，从而电容C上的平均充电电流可定义为crCIt（6）（4）式中st为二极管D截止的时刻，它满足如下等式()1ssrrrftttCtGtt（7）若二极管无反向漏电流，则st时刻之后输出电压保持不变，一直为()outsVt，因此电路的保持误差可定义为()()100%()outsinrPHinrVtVtVt（8）1100%rfCGtt考虑到二极管均存在反向漏电流，假设反向漏电流DfDRIuI，其中RI为二极管反向击穿是的电流，Du为比例因子，01Du。则保持电容在t时间内的漏电电压V为DfIVtC（9）定义下垂速率FS为DRuIFSC（10）则当stt时，输出电压outV表达式为()()()outoutssVtVtFStt（11）上面的讨论中没有考虑器件的延时，若设跨到放大器G和二极管D的时间延迟分别为G、D，则响应速度可定义如下GDCG（12）上式理论分析可以用图4来表示。图5理论分析图形化表示目前的宽带跨导放大器（WTA）带宽可达300MHz，跨导增益一般为ms，高速肖特基（Schottky）二极管（如BAT17）响应速度可达几百皮秒，反向漏电流为微安量级。由式（5），要想响应速度可达到几个纳秒，则保持电容应为皮法量级。但信号上升沿为ns量级，保持电容为皮法量级时，（6）式说明保持电容上的平均充电电流为毫安量级。（8）式说明保持精度与保持电容、跨导、信号脉冲上升沿时间、信号脉冲下降沿时间等参数有关。（10）式说明下垂速率与二极管反向漏电流大小成正比，以电容大小成反比。