十種精密全波整流電路圖

　　圖中精密全波整流電路的名稱，純屬本人命的名，只是為了區(qū)分;除非特殊說明，增益均按1設(shè)計(jì)。

　　圖1是最經(jīng)典的電路，優(yōu)點(diǎn)是可以在電阻R5上并聯(lián)濾波電容。電阻匹配關(guān)系為R1=R2，R4=R5=2R3;可以通過更改R5來調(diào)節(jié)增益。

　　圖2優(yōu)點(diǎn)是匹配電阻少，只要求R1=R2

　　圖3的優(yōu)點(diǎn)是輸入高阻抗，匹配電阻要求R1=R2，R4=2R3

　　圖4的匹配電阻全部相等，還可以通過改變電阻R1來改變?cè)鲆?。缺點(diǎn)是在輸入信號(hào)的負(fù)半周，A1的負(fù)反饋由兩路構(gòu)成，其中一路是R5，另一路是由運(yùn)放A2復(fù)合構(gòu)成，也有復(fù)合運(yùn)放的缺點(diǎn)。

　　圖5 和 圖6 要求R1=2R2=2R3，增益為1/2，缺點(diǎn)是：當(dāng)輸入信號(hào)正半周時(shí)，輸出阻抗比較高，可以在輸出增加增益為2的同相放大器隔離。另外一個(gè)缺點(diǎn)是正半周和負(fù)半周的輸入阻抗不相等，要求輸入信號(hào)的內(nèi)阻忽略不計(jì)。

　　圖7正半周，D2通，增益=1+（R2+R3）/R1;負(fù)半周增益=-R3/R2;要求正負(fù)半周增益的絕對(duì)值相等，例如增益取2，可以選R1=30K，R2=10K，R3=20K

　　圖8的電阻匹配關(guān)系為R1=R2

　　圖9要求R1=R2，R4可以用來調(diào)節(jié)增益，增益等于1+R4/R2;如果R4=0，增益等于1;缺點(diǎn)是正負(fù)半波的輸入阻抗不相等，要求輸入信號(hào)的內(nèi)阻要小，否則輸出波形不對(duì)稱。

　　圖10是利用單電源運(yùn)放的跟隨器的特性設(shè)計(jì)的，單電源的跟隨器，當(dāng)輸入信號(hào)大于0時(shí)，輸出為跟隨器;當(dāng)輸入信號(hào)小于0的時(shí)候，輸出為0.使用時(shí)要小心單電源運(yùn)放在信號(hào)很小時(shí)的非線性。而且，單電源跟隨器在負(fù)信號(hào)輸入時(shí)也有非線性。

　　圖7，8，9三種電路，當(dāng)運(yùn)放A1輸出為正時(shí)，A1的負(fù)反饋是通過二極管D2和運(yùn)放A2構(gòu)成的復(fù)合放大器構(gòu)成的，由于兩個(gè)運(yùn)放的復(fù)合（乘積）作用，可能環(huán)路的增益太高，容易產(chǎn)生振蕩。

　　精密全波電路還有一些沒有錄入，比如高阻抗型還有一種把A2的同相輸入端接到A1的反相輸入端的，其實(shí)和這個(gè)高阻抗型的原理一樣，就沒有專門收錄，其它采用A1的輸出只接一個(gè)二極管的也沒有收錄，因?yàn)樵谶@個(gè)二極管截止時(shí)，A1處于開環(huán)狀態(tài)。
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　　精密整流電路和普通整流電路的區(qū)別：

　　將交流電轉(zhuǎn)換為直流電稱為整流。全波整流電路的輸出保留輸入電壓的形狀，而僅僅改變輸入電壓的相位。半波和全波整流電路在功能上和精密整流一樣，由于二者的適用范圍不同，理解時(shí)應(yīng)區(qū)分二者的結(jié)構(gòu)和工作原理。

　　當(dāng)輸入電壓為正弦波時(shí)，半波整流電路的輸出電壓波形如圖1中uO1所示，全波整流電路的輸出電壓波形如圖1中uO2所示。

　　精密整流電路的功能是可以將微弱的交流電壓過零處附近準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換成直流電壓。

　　在圖2（a）所示為一般半波整流電路，由于二極管的伏安特性如圖（b）所示，當(dāng)輸入電壓uI幅值小于二極管的開啟電壓Uon時(shí)，二極管在信號(hào)的整個(gè)周期均處于截止?fàn)顟B(tài)，輸出電壓始終為零。即使uI幅值足夠大，輸出電壓也只反映uI大于Uon的那部分電壓的大小。在uI與Uon相差不大時(shí)，輸出整流波形在零區(qū)附近的失真非常明顯。因此，該電路不能對(duì)微弱信號(hào)整流。

　　圖3（a）所示為半波精密整流電路。當(dāng)uI＞0時(shí)，必然使集成運(yùn)放的輸出＜0，從而導(dǎo)致二極管D2導(dǎo)通，D1截止，電路實(shí)現(xiàn)反相比例運(yùn)算，輸出電壓：

　　當(dāng)uI＜0時(shí)，必然使集成運(yùn)放的輸出＞0，從而導(dǎo)致二極管D1導(dǎo)通，D2截止，Rf中電流為零，因此輸出電壓u0=0。uI和u0的波形如圖（b）所示。

　　如果設(shè)二極管的導(dǎo)通電壓為0.7V，集成運(yùn)放的開環(huán)差模放大倍數(shù)為50萬倍，那么為使二極管D1導(dǎo)通，集成運(yùn)放的凈輸入電壓應(yīng)為：

　　同理可估算出為使D2導(dǎo)通，集成運(yùn)放所需的凈輸入電壓也具有同等數(shù)量級(jí)?？梢姡灰斎腚妷簎I使集成運(yùn)放的凈輸入電壓產(chǎn)生非常微小的變化，就可以改變D1和D2工作狀態(tài)，從而達(dá)到精密整流的目的。

　　圖3（b）所示波形說明當(dāng)uI＞0時(shí)u0=-KuI（K＞0），當(dāng)uI＜0時(shí)u0=0?？梢韵胂?，若利用反相求和電路將-KuI與uI負(fù)半周波形相加，就可實(shí)現(xiàn)全波整流，此處不贅述。

　　一般整流電路通常用于需要通過整流獲得某恒定直流電壓的場(chǎng)合，如電子線路的控制電源等。通常在這種應(yīng)用場(chǎng)合下不需計(jì)較整流輸出端的波形，而只關(guān)心濾波后獲得的直流電壓的大小。而精密整流常用作信號(hào)變換，因而除了相位關(guān)系的改變外，主要關(guān)心整流輸出波形與輸入波形的相符程度，任何微小的畸變都會(huì)影響精密整流的性能。

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