十種精密全波整流電路

首先說一下什麼是全波整流電路，它是指能夠把交流轉換成單一方向電流的電路。

圖中精密全波整流電路的名稱,為作者oldzhang命名,只是為了區分;除非特殊說明,增益均按1設計.

圖1是最經典的電路,優點是可以在電阻r5上併聯濾波電容.電阻匹配關係為r1=r2,r4=r5=2r3;可以通過更改r5來調節增益

圖2優點是匹配電阻少,只要求r1=r2

圖3的優點是輸入高阻抗,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來改變增益.缺點是在輸入訊號的負半周,a1的負反饋由兩路構成,其中一路是r5,另一路是由運放a2復合構成,也有復合運放的缺點.

圖5 和圖6 要求r1=2r2=2r3,增益為1/2,缺點是:當輸入訊號正半周時,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.另外乙個缺點是正半周和負半周的輸入阻抗不相等,要求輸入訊號的內阻忽略不計

圖7正半周,d2通,增益=1+(r2+r3)/r1;負半周增益=-r3/r2;要求正負半周增益的絕對值相等,例如增益取2,可以選r1=30k,r2=10k,r3=20k

圖8的電阻匹配關係為r1=r2

圖9要求r1=r2,r4可以用來調節增益,增益等於1+r4/r2;如果r4=0,增益等於1;缺點是正負半波的輸入阻抗不相等,要求輸入訊號的內阻要小,否則輸出波形不對稱.

圖10是利用單電源運放的跟隨器的特性設計的,單電源的跟隨器,當輸入訊號大於0時,輸出為跟隨器;當輸入訊號小於0的時候,輸出為0.使用時要小心單電源運放在訊號很小時的非線性.而且,單電源跟隨器在負訊號輸入時也有非線性.

圖7,8,9三種電路,當運放a1輸出為正時,a1的負反饋是通過二極體d2和運放a2構成的復合放大器構成的,由於兩個運放的復合(乘積)作用,可能環路的增益太高,容易產生振盪.

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,其實和這個高阻抗型的原理一樣,就沒有專門收錄,其它採用a1的輸出只接乙個二極體的也沒有收錄,因為在這個二極體截止時,a1處於開環狀態.

結論:雖然這裡的精密全波電路達十種,仔細分析,發現優秀的並不多,確切的說只有3種,就是前面的3種.

圖1的經典電路雖然匹配電阻多,但是完全可以用6個等值電阻r實現,其中電阻r3可以用兩個r併聯.可以通過r5調節增益,增益可以大於1,也可以小於1.最具有優勢的是可以在r5上並電容濾波.

圖2的電路的優勢是匹配電阻少,只要一對匹配電阻就可以了.

圖3的優勢在於高輸入阻抗.

其它幾種,有的在d2導通的半周內,通過a2的復合實現a1的負反饋,對有些運放會出現自激. 有的兩個半波的輸入阻抗不相等,對訊號源要求較高.

兩個單運放型雖然可以實現整流的目的,但是輸入\輸出特性都很差.需要輸入\輸出都加跟隨器或同相放大器隔離.

各個電路都有其設計特色,希望我們能從其電路的巧妙設計中,吸取有用的.例如單電源全波電路的設計,復合反饋電路的設計,都是很有用的設計思想和方法,如果能把各個圖的電路原理分析並且推導每個公式,會有受益的。

由於沒有仔細**，有的圖增益也不是1。