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十种运放精密整流电路_更正和补充

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oldzhang|  楼主 | 2015-8-10 11:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 oldzhang 于 2015-8-10 11:23 编辑

早年在21ic上发表了十种精密全波整流电路,其中的电路3两个二极管画反了,特此更正
另外还有半波整流电路,也补充上来。这是当年的原图:

十种精密整流 .gif

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21ic小喇叭 打赏了 5.00 元 2015-08-19

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oldzhang|  楼主 | 2015-8-10 11:25 | 显示全部楼层
这是当年的文字文字部分:

十种精密整流电路
图中精密全波整流电路的名称,纯属本人命的名,只是为了区分;除非特殊说明,增益均按1设计.

图1是最经典的电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益

图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2

图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3

图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点.

图5 和 图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计

图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K

图8的电阻匹配关系为R1=R2

图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称.

图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性.

图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡.

精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态.

结论:
虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种.
图1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6个等值电阻R实现,其中电阻R3可以用两个R并联.可以通过R5调节增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有优势的是可以在R5上并电容滤波.

图2的电路的优势是匹配电阻少,只要一对匹配电阻就可以了.

图3的优势在于高输入阻抗.

其它几种,有的在D2导通的半周内,通过A2的复合实现A1的负反馈,对有些运放会出现自激. 有的两个半波的输入阻抗不相等,对信号源要求较高.
两个单运放型虽然可以实现整流的目的,但是输入\输出特性都很差.需要输入\输出都加跟随器或同相放大器隔离.

各个电路都有其设计特色,希望我们能从其电路的巧妙设计中,吸取有用的.例如单电源全波电路的设计,复合反馈电路的设计,都是很有用的设计思想和方法,如果能把各个图的电路原理分析并且推导每个公式,会有受益的.

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oldzhang|  楼主 | 2015-8-10 11:26 | 显示全部楼层
本帖最后由 oldzhang 于 2015-8-10 11:53 编辑

这是原图3的更正图,原图的2个二极管画反了,输出为负值,二极管反过来以后,输出就为正值了。


T3.GIF

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oldzhang|  楼主 | 2015-8-10 11:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 oldzhang 于 2015-8-10 11:59 编辑

补充的反相半波整流电路
图A 是经典的精密半波整流电路,由反相放大器构成,缺点是小信号失真大。
反相放大器半波精密整流电路(图 A)

精密半波整流电路a.jpg

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oldzhang|  楼主 | 2015-8-10 11:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 oldzhang 于 2015-8-10 12:00 编辑

补充的同相半波整流电路

图B 是正相增益3,反相增益为1的精密整流电路,优点是小信号失真小,低通滤波后精度高。
当然图B 的正相增益也可以设计为2,或者其他。如果正相增益为2,就是十种精密全波图3 的前半部分。


精密半波整流电路b.jpg

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oldzhang|  楼主 | 2015-8-10 11:32 | 显示全部楼层
还有一个在万用表中测量交流有效值用的半波整流电路
其输出是正的,大于0。
RMS_半波.jpg

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mmuuss586| | 2015-8-10 12:53 | 显示全部楼层

谢谢分享;

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ayl439| | 2015-8-10 17:15 | 显示全部楼层
谢谢楼主~

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黑背| | 2015-8-10 18:15 | 显示全部楼层
非常好,谢谢。。

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皈依| | 2015-8-11 10:25 | 显示全部楼层
技术好帖 要顶一下~

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孙伟良| | 2015-8-11 10:44 | 显示全部楼层
学习学习..

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han0097| | 2015-8-11 11:08 | 显示全部楼层
受教

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stopower| | 2015-8-12 09:19 | 显示全部楼层
非常实用,谢谢分享!

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songffei| | 2015-8-12 09:34 | 显示全部楼层
谢谢分享!

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松哥无敌| | 2015-8-12 10:37 | 显示全部楼层
我抄抄..........

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1127905205| | 2015-8-12 22:18 | 显示全部楼层
,谢谢分享

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时光刃| | 2015-8-13 13:36 | 显示全部楼层
学习了,很不错!

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飞鸟与鱼| | 2015-8-14 23:53 | 显示全部楼层
谢谢了 正在学习中

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oldzhang|  楼主 | 2015-8-16 18:48 | 显示全部楼层
修正这个帖子的目的,是怕有人传播了错误,误人

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clokyme| | 2015-8-19 09:47 | 显示全部楼层
楼主总结的好

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