基于电流模式的高频弱信号精密整流电路

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1、基于电流模式的高频弱信号精密整流电路　　摘要：精密整流电路广泛应用于交流信号测量和模拟信号处理系统，是微弱信号采样和测量电路的重要组成部分。阐述了通用精密整流电路整流特性，详细分析信号过零时因整流二极管截止而产生的误差，提出基于第二代电流传输器（CCⅡ）的高频弱信号精密整流电路，采用电流运算放大器AD844实现CCⅡ模型使电路工作在电流模式。仿真分析结果表明，该电路能够精确整流最小幅值10mV，上限截止频率高达10MHz的输入信号，有效避免了常用电压模式整流电路对频率的限制及信号过零附近的失真，提高了弱信号整流精度。　　关键词

2、：精密整流电路；第二代电流传输器；高频弱信号；电流模式　　中图分类号：TN70?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2016）14?0139?04　　Currentmodebasedprecisionrectifiercircuitforhigh?frequencyweaksignal　　LIUShixing，FENGTingting，CHENYulu，YIMaoxiang　　（SchoolofElectronicScienceandAppliedPhysics，HefeiUniversityofTechnolog

3、y，Hefei230009，China）　　Abstract：TheprecisionrectifiercircuitiswidelyusedinACsignalmeasurementandanalogsignalprocessingsystem，andis10animportantcomponentoftheweaksignalsamplingandmeasuringcircuit.Inthispaper，therectificationcharacteristicofthegeneralprecisionrectifier

4、circuitisexplained，andtheerrorgeneratedbytherectifierdiodecutoffwhilesignaliscrossingzeroisanalyzedindetail.Theprecisionrectifiercircuitforhigh?frequencyweaksignal，basedonCCⅡ（thesecondgenerationcurrentconveyor），isputforward.ThecurrentoperationalamplifierAD844isusedt

5、orealizetheCCⅡmodelandmakethecircuitworkincurrentmode.Thesimulationresultsshowthatthecircuitcanpreciselyrectifytheinputsignal，whoseminimumamplitudeis10mVanduppercut?offfrequencycanreachupto10MHz.Thecircuitcaneffectivelyavoidthefrequencyrestrictionofthecommonvoltagem

6、oderectifiercircuitandsignaldistortionnearthezero?crossing，andimprovetherectificationaccuracyoftheweaksignal.　　Keywords：precisionrectifiercircuit；currentconveyorⅡ；high?frequencyweaksignal；currentmode　　0引言10　　精密整流电路在交流信号测量和模拟信号处理系统中得到广泛应用。通常在进行电路设计时需要对电路的电压或电流信号进行采样，

7、很多时候采样电路得到的信号为数值较小的交流信号，故需将采样得到的小信号进行精密整流，转换成单向脉动直流信号，从而确定电路的各种电信号参数，保证电路的可靠性和稳定性[1]。在信号处理系统中，弱信号的采集、调节和测量作为系统重要组成部分，主要采用精密整流电路实现，它们被广泛应用在各种不同测量仪器如交流电压表、线性函数发生器、射频解调器、峰值检测器等非线性模拟信号处理电路[2]。　　常用精密整流电路主要由运算放大器和二极管组成，该类电路最明显的缺点在于信号翻转过程中，当输入信号过零时，因运算放大器固有的带宽增益积以及转换速率的限制使

8、得整流输出信号产生失真[3]。随着电流模技术的发展，由于其比传统电压模式电路具有带宽和动态范围宽、精度高、速度快等优点[4]，在精密线性整流方面得到广泛应用[5]。文献[6?8]提出采用运算放大器对电流传输器功能进行精密整流，虽然整流精度提高了，但是由于运算放大器带宽增益限制