Um detector pico é circuito analógico "sample-and-hold" que captura valor instantâneo máximo de forma onda variável tempo e mantém como tensão CC. É front-end analógico para medições "max hold".
Detector Pico Passivo Básico (Diodo + Capacitor + Sangria)
Vin →|>| (D1) →+→ Vout (Pico) | | [C] [R_sangria] | | GND GND
Operação:
- Carga: Quando Vin > VC + VF, D1 conduz. C carrega rápido para Vpico - VF.
- Manutenção: Vin cai. D1 polarizado reverso. C mantém tensão.
- Deriva: C descarrega lentamente através Rsangria (ou carga R, ou vazamento D1). Constante tempo τ = Rsangria × C.
Limitações Principais:
- Queda Diodo (VF): Saída = Vpico - 0,7V (Si) / 0,3V (Schottky). Erro varia temp/corrente.
- Trade-off Deriva vs. Resposta: Rsangria pequeno → rastreamento rápido picos decrescentes, mas deriva alta. Rsangria grande → deriva baixa, mas "preso" em pico antigo.
- Impedância Fonte: Vin deve ser baixa-Z (saída amp-op) para carregar C rápido.
Detector Pico Precisão (Ativo / Amp-Op Buffer)
Elimina erro queda diodo usando realimentação negativa.
Vin → [Amp-Op A1] →|>| (D1) →+→ Vout ↑ | | | [C] [R_sangria / Buffer] | | | (-) GND GND | | [Rf] (Realimentação Vout para A1-)
Como funciona: Amp-op drive anodo diodo. Realimentação tirada da tensão capacitor (Vout). Amp-op força Vout = Vin(pico) compensando VF internamente. Requer fonte dupla ou amp-op rail-to-rail entrada/saída single-supply (ex.: MCP6001, OPA340).
Variantes Especializadas
| Tipo | Característica Chave | Caso Uso |
|---|
| Pico Retenção (Peak Hold) | Chave reset externa (FET) através C | Aquisição dados: captura pico, digitaliza, reseta, repete. |
| Pico-a-Pico | Dois detectores (pos + neg) + subtrator | Amplitude vibração, balanço sinal CA. |
| Rápido / RF | Diodos Schottky (HSMS-285x), env. 50Ω | Medição potência RF, detecção envelope >1 GHz. |
| Retificador Precisão + Pico | Retifica onda completa então detecta pico | Front-end conversão RMS-para-CC CA. |
Checklist Projeto
- Defina τ (Tempo Deriva): τ = C × Rvazamento. Alvo <1% deriva janela medição.
- Selecione C: 100pF–10µF. Baixo vazamento (Filme, NP0, Tantalum). Evite eletrolítico (alto vazamento).
- Selecione Diodo: Schottky (BAT54, 1N5819) para baixo VF & velocidade. Si (1N4148) para geral.
- Amp-Op (Ativo): Baixo Ibias (entrada JFET/CMOS), Slew Rate > 2πfVpico, GBW > 10× freq sinal.
- Mecanismo Reset: MOSFET através C (drive lógica) para Peak Hold.
Aplicações
- Áudio: Medidores VU, side-chains compressor, indicadores clipping.
- Potência: Monitoramento tensão transiente, saúde banco capacitores.
- Instrumentação: Energia pulso laser, picos detector partículas.
- Comunicações: Detecção envelope (demod AM), RSSI.
Nota Final: Para sistemas digitais, considere ADC com modo "Detecção Pico" (ex.: STM32, PIC, ADCs ESP32) ou comparador + latch + contador. Frequentemente mais simples que circuito analógico.
