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1、用集成运算放大器构成精确的整流电路张微。,二极管的正向特性如图1所示在小电流起始段存在着严重非线性失真的所谓死区所,,。以用二极管构成的整流电路时微小信号进行整流不仅会产生失真甚至根本无法进行的,即使输入,本文介绍二个用集成运算放大器构成的整流电路电压很小时也能获得精确的整。流、一精确的全波整流电路。。全波整流电路最主要的部分是个极性转换电路极性转换的原理电路如图2(a)所示l=RZ,,,。=一;。取R当模拟开关S闭合时运算放大器作为倒相器工作VV当模拟开关S打,若忽,。,,开时略运算放大器敞输入电流则流过R所电流为零该电阻上也无压降根据运,算放大器工作在线性
2、区的基本原理可知运算放大器反相输入端电位与同相输入端电位近似,;,Z,。=。。相等R上也无压降从而R上也无压降VV。,2(b)所示Vc如果模拟开关用三极管或场效应管来代替如图管子在一个电压信号的。,3作用下可导通或截止要图二(b)电路正常工作R值应根据所用运算放大器输入电流的大,::,:,小来选用不一定要与R/R相等或匹配而且R应该远远大于三极管傲导通电阻一般。=,,。。,可选用R1oK~10oK对EFT输入型运算放大器R可增大到IM9以上R应远远大,,,。,于信号源Vi献输出电阻使R加在V上的负载效应可忽略不计这样当三极管导通时运,,。二一;算放大器的同相输
3、入端接近地电位运算放大器就是一个反相器电路VVi当三极管,忽3,截止时略不计流过R的三极管漏电流以及运算放大器输入电流运算放大器同相输入,;,:,。二,。端与反相输入端电位相等都为ViR上无压降R上也无压降VV,,。利用极性转换电路构成的全波整流电路如图3所示V为待整流汉信号RZI口。仁一卿二共军刃玲耳刁。””‘卜~”、一且‘脚哪乞尸毕几产目户节气图1二极管的正向特性图2吸性转换路图3精密全波整流电路,,。,运算放大器A构成电压比较器如运算放大器的电源电厅为士Vc该运算放大器附输。:,:出V与V的关系如下一3一,弓‘尹.一+VO.6.(当V>0)Vn一(当V,
4、<0),·,。,。,=,这样当V。0V。:二一Ve。,V二V,;当V。<0时V+Vee三>时三极管截止,。=一,。。,。极管导通vV结果输出电压v的波形如图4(b)所示是输入波形的正全波整流:,,如运算放大器A采用V从其同相输入端输入反相输入,。c,4()所示.端接地则输出电压V的波形如图是输入波形的一诬‘亡士。负全波整流,这个电路可对微小电压进行准确的整流它可很好地整流,几毫优的交流电压而且要转换整流输出电压的极性也是极其。方便的、图4精密全波整流电路的波形二精确的可控整流电路。运算放大器构成的可控整流电路如图5所示,,,运算放大器A构成移相电路它是一个可调
5、相位超前移相电路调节R就可实现相位,。。。调节调节范围为O~180。一1“,,如移相要求从O~80进行调节只需将RI钧位置与C互换即可构成可调相位滞后。移相电路:、3,。运算放大器AA构成电路的工作原理在本文前面已详述过这里不再重复‘。运算放大器A构成线性检波电路(也称理想二极管电路)下面介绍这个电路的工作,,。。。原理为叙述方便起见假设V为正弦波。3,4。、,,,:,当Vo时V为负D截l:D导通「扭路输出为霉若运算放大器是理想的根据_L述分析一可得:(当V。3>o{!
6、J一)。二V}V。3(当V。3<01!J一)。3卜。。VJV的波形如图6所示汗践一t,八八一,图5精密可控整流电路图6假设V03为正弦波时V。的波形,,由于硅二。,在普通二极管检波电路中极管的正向导通电压大于6v在检波1v以下的,。4,小信号时会出现误差并产生非线性失真下面分析一下图5中运算放大器A构成的电路。是怎样克服普通二极管电路非线性失真大的问题的5,‘。4由图可见只要运算放大器A的输出电压V在戮值上大于检沁二极管的正向导通电,,Z,,。压D和D中总有一个处于正同导通伏态另一个处于截止状态电路就能正常检波输。:,。Z。出电压V为零时对应于二极管D的导通状
7、态输出电压V不为零时对应于D的截止状态:。‘,。;。‘,:,在D的正极电压V未达到导通电压时V为零在V由零变到D的气通电压V期间,,:,。4。3,不但D不导通D也不导通这时V与V之比等于运算放大器白开环放大倍数因此l。03,,。于D不导通而造成v为、所对应的v。是由零变至(v伪二:极管正。导通电压要A为运放的开环放大倍数)。由此可见,A‘构成的电路,二极管写通比万对检任特性献L不.。。其效果相当于将二极管的导通电压缩小至原估的’良影响被大大削弱了A分之一二极管D导通,,,,后它的伏安特性的非线性是要影响检波特性的但由于D负反馈环陇内故其非线。性特性的影响大为减
8、小;设图5可控整流电路输入信号V为一正
