精密整流电路(推荐)

电设计网()1精密整流电路（推荐）什么是精密整流电路？单极性的直流输出电压与输入交流信号的幅值呈线性比例关系的整流称为线性整流，又称精密整流。由于二极管的伏安特性在小信号时处于截止或特性曲线的弯曲部分，一般利用二极管的单向导电性来组成整流电路，在小信号检波时输出端将得不到原信号（或使原信号失真很大）。如果把二极管置于运算放大器组成的负反馈环路中，就能大大削弱这种影响，提高电路精度。上面扯了半天，其实就是为了说明二极管存在导通压降，这是罪魁祸首，而在下面的分析也只是避免了这一点。当然这种电路也有误差，这里不说，不然会晕。说明两点：1、在分析运放组成的电路时，先别想别的，只需记住两点，而且这两点都是老调重弹，你肯定知道：虚短和虚断。虚短：由于运放的开环电压放大倍数Auo→∞，而实际中，输出电压是一个有限值，故从下式可知：uo=Auoui=Auo(u+–u–)u+=u–******************（规则1）虚断：由于运放的差模输入电阻rid（高:105~1011），所以运放根本不会吸收电流，即：ii=if**********************（规则2）其中ii为输入端电流，if为输出端反馈电流。2、在下面的电路中有二极管，他们在电路中的作用就是开关——导通或截止。导通的看作导线，截止的看作断路，根据以上情况变换出不同的电路。具体何时导通或截止，请看下面的分析。一、全波整流这种电路可对1mV左右的小信号进行检测，其误差小于0.05%。电路的形式有多种多样，我们拿出几个常见的电路分析：1、第一种电路电路如图所示，分别对输入正负的情况分析，防止大家看不懂，我会详细介绍。首先看看输入端是同向输入还是反向输入，以便上电瞬间判断关键点的电平，为二极管的导通或关断做准备。电设计网()2图1精密全波整流电路（1）当Vi0时，图中电压正负关系如下：图2负压输入各点电平值此时，D1截止，D2导通，其等效电路如下：电设计网()电设计网()电设计网()3图3负压输入等效电路图在上图中，U1A为同向比例放大器：u1=1+R1R3UiIi=u1−u2R4If=u2−uoR2=Ii根据u2=Ui，Ii=If（这两条是虚短和虚断）可知：Uo=1−R1∗R2R3∗R4∗Ui根据以上电阻的关系可知，Uo=−Ui（2）当Vi0时，在通电瞬间，图中电压正负关系如下：图4正压输入各点电平值电设计网()电设计网()电设计网()4所以，D1导通，D2截止，等效电路如下：图5正压输入等效电路图由上图可知，U1A为电压跟随器，所以u1=5V；U1B根据虚短的原则，u2=5V，所以Ii=u1−u2R1+R4=0而If=u2−uoR2=Ii=0所以Uo=5V最终电路各处的电压如下：图6正压输入各点电压值电设计网()电设计网()电设计网()5电压关系如下：图7电压波形图图8精密全波整流电压传输特性综上所述，这些电阻的阻值，比例关系至关重要，他们决定着电路的性质，下面也是一样。电设计网()6二、半波整流知道了全波整流，半波整流则迎刃而解了，电路如下：图8半波整流电路（1）当Vi0时，等效电路如下：图9负压输入等效电路根据“虚短”，所以u1=u2，而u2=0（没有电压输入，当然为0，千万不要以为u1=Ui）：所以，Ii=Ui−u1R2IiIf电设计网()电设计网()电设计网()7If=u1−UoR1因为u1=0，R1=R2，所以Uo=−Ui（1）当Vi0时，等效电路如下：图10正压输入等效电路根据“虚短”，所以u1=u2，而u2=0，并且u3=u1，所以Uo=0。你可能以为运放被短路了，Ui通过R5，R4后直接输出Uo了。千万丌要这么以为，如果是无源器件，如电阻、电容等，肯定被短路了，而运放属于有源器件，很难缠的。如果你把运放的电源去掉，他就是无源器件，此时你可以把他当成电阻了。ioVV000iivv电设计网()电设计网()8图11精密半波整流电路的输入输出电压特性如果需要对输入电压的正半周进行检波，只要把图中的两个二极管同时反接即可。关于芯片的选择：运放：LM258D，0.7元一个；二极管：M7（IN4007）,0.08元一个；平衡电阻选择1K—10K，而反馈电阻至少要10K；如果你觉得这些芯片不理想，如温漂大等，运放可以选择μ741，OP2277等等，这些价格很高，但效果很好。三、其他精密整流电路整流电路多种多样，但万变不离其宗，下面列举了一些常见的精密整流电路，没有具体分析，关于以下电路的详细分析，请到“电设计网”下载，网址为：，相信会有你需要的知识，如果你有什么问题，请在网站上发帖即可，或者有什么意见或者建议，都是发帖提出来，期待共同进步。0ViV0电设计网()9