精密整流器是一种将交流信号转换为直流信号而不损失信号电压的整流器。在精密整流电路中使用opamp时,二极管上的压降由运放补偿。在一个二极管电压降在0.6V或0.7V左右。同样,这个电路可以在放大器的输出端有一些增益。
整流电路是一种电子电路,它只允许交流电沿一个方向流动,将交流电转换为直流电。精密整流器也被称为超级二极管,因为它有0正向压降。
整流电路类型及工作方式:
一个整流电路可分为半波整流和全波整流两种类型。在实验室中,我们可能使用半波整流器,但在实际中,大多数使用全波整流器,因为它们提供更高的效率。
全波整流器有两种类型:中心抽头整流器和桥式整流器。中心抽头整流器使用一个中心抽头变压器。而桥式整流器使用四个二极管使电流通过桥。
正如我们所知道的,对于一个普通的硅二极管,有一个0.6V到0.7V的正向压降。
所以在中心抽头变压器的情况下,输出减少了0.7V左右。在桥式整流器的情况下,输出电压降低了1.4V,因为同时使用了两个二极管来传导电流。
因此,如果我们处理的是高电压,那么1.4V 0.7V将没有任何意义。但如果我们处理的是1-2伏或小于5伏的小电压和小信号,那么这种差异就很重要了。
为了克服电压下降,我们使用了精密整流电路。在本文中,我们将看到一个使用运放的精密整流电路。在精密整流器中运算放大器用于补偿二极管上的压降。
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半波精密整流电路采用运放:
在这个电路中,我们使用一个运放(例如LM741opamp而且LM358 opamp)。因此,在反相放大器模式下,运放输出相对于输入信号为180°输出相位。这种相位反转是必要的,以便使正半循环和负半循环都是单侧的。由于我们使用运放进行整流,我们可以很容易地调整输出增益。
在上述电路中,我们在逆变配置中使用了运放。一个二极管连接到运放的输出端。在反相端子之前连接一个输入电阻。在输出端和反相端之间连接一个反馈电阻。
精密整流电路的工作:
负著:
在负半周期,输出二极管变为正向偏置,电流通过反馈电阻到输出。由于放大器处于反相配置,输出电压相对于输入有180°的相位,我们得到了一个反相波。
积极著:
在理想的OPAMP中,当输入信号的正半周期应用于反相端时,输出保持低。这是因为连接到运放的输出由于施加的正输入电压而变成反向偏置并停止电流。
但在实际电路中,由于反馈电阻,有一个输出电压。
为了消除这种不需要的行为,我们在反馈路径中添加了一个二极管。
改进的精密整流电路:
现在电路是这样的。这里我们有一个二极管连接在反馈路径。因此,当输入信号的正半周期被应用到逆变端,而不是通过反馈电阻电流通过二极管。在输出端,有一个0V电位,因此在运放输出端连接的二极管产生一个负-0.7V电位,通过反馈电阻阻塞电流。这就是在输入的+Ve半周期中不需要的输出是如何被丢弃的。
全波精密整流电路:
在全波精密整流电路中,我们又增加了一个加法放大器在精密整流电路的输出端。今年夏天,精密整流电路的输出增加了负半周期的输入。由于是逆变配置,求和放大器的输出变成了逆变的正数。
在上述电路中,我们使用500Ω电阻将精密整流器的输出给求和放大器。该值选择反馈电阻值的一半。
假设输入电压为2V,精密整流电路放大后输出为-4V。所以在夏天,这个电压会加上正半周期的输入。然后就变成-4 +2 = -2。这样做是为了使输出的振幅相同。
你可以使用LM358D双运放使IC精密整流电路。它将工作在低至中频范围内。
精密整流电路的应用:
对于高精度非常有用信号处理.
经过一些修改,它可以作为一个峰值检测器。