十种精密全波整流电路

电路

本文介绍了时钟精密全波整流电路。
　　

　　图中精密全波整流电路的名称,纯属本人命的名,只是为了区分;除非特殊说明,增益均按1设计.
　　图1是最经典的电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益
　　图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2
　　图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3
　　图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点.
　　图5 和图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计
　　图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K
　　图8的电阻匹配关系为R1=R2
　　图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称.
　　图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性.
　　图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡.
　　精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态.
　　结论:
　　虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种.
　　图1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6个等值电阻R实现,其中电阻R3可以用两个R并联.可以通过R5调节增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有优势的是可以在R5上并电容滤波.
　　图2的电路的优势是匹配电阻少,只要一对匹配电阻就可以了.
　　图3的优势在于高输入阻抗.
　　其它几种,有的在D2导通的半周内,通过A2的复合实现A1的负反馈,对有些运放会出现自激. 有的两个半波的输入阻抗不相等,对信号源要求较高.
　　两个单运放型虽然可以实现整流的目的,但是输入输出特性都很差.需要输入输出都加跟随器或同相放大器隔离.
　　各个电路都有其设计特色,希望我们能从其电路的巧妙设计中,吸取有用的.例如单电源全波电路的设计,复合反馈电路的设计,都是很有用的设计思想和方法,如果能把各个图的电路原理分析并且推导每个公式,会有受益的.

吴湛 · 2017-1-6 18:01:07

专门去查了下相关资料，COPY过来给不懂的同学看看
整流电路：是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。

全波整流电路：一种具有第一和第二电源端子的全波整流电路，其第一和第二电源端子分别加有第一和第二电源电位，第一电源电位高于第二电源电位，其特征在于所述全波整流电路包括：差分放大器，具有在其间加有输入交流信号的第一和第二放大器输入端，用于差分地放大输入交流信号，所述差分放大器具有第一和第二放大器输出端，用于分别产生第一和第二放大的输出电压，二者彼此反相；电压参考电路，用于在第一和第二电源电位之间产生参考电压。