关于无损交流信号整流（毫伏级别）

只看该作者 · 2018-12-28 14:55

最近遇到一个问题：将交流电流取样放大并将负半周信号反相翻转为正半周，再将他们和同一基准电压进行比较。由于二极管正向压降都在100mv以上不能接受，下面是不用二极管方案，感觉不太靠谱，因为即便是轨对轨运放的输出电压摆幅与其电源电压范围相差10mv以上，不知大家有何良策？

1万 · 2018-12-28 16:06

此运放的共模输入电压范围多少？输出动态是多少？

3万 · 2018-12-29 09:39

十种精密全波整流电路，总有适合你的：
https://wenku.baidu.com/view/eb592727aaea998fcc220e8f.html

1万 · 2018-12-29 11:28

这个电路是利用运放单电源下自身的共模输入电压范围来处理，接近电源轨处必然有误差，不知道楼主要做到多精密，几十mV误差都接受不了的话就不好处理了

1万 · 2018-12-29 11:43

本帖最后由 zyj9490 于 2018-12-29 11:44 编辑

此电路不精密是必然的，当负半周，后级反相器的正端一定是0吗？只少前级输出加二个二极管及下拉电阻到地。

只看该作者 · 2018-12-29 18:02

U2出来的波形怎么是这样的?不是跟u1a的一样的吗?

只看该作者 · 2019-1-2 10:15

zyj9490 发表于 2018-12-28 16:06
此运放的共模输入电压范围多少？输出动态是多少？

查了一下资料，datasheet里面死活没找到相关参数

只看该作者 · 2019-1-2 10:20

mohanwei 发表于 2018-12-29 09:39
十种精密全波整流电路，总有适合你的：
https://wenku.baidu.com/view/eb592727aaea998fcc220e8f.html ...

不错学习下大师们的思路

只看该作者 · 2019-1-2 10:37

zyj9490 发表于 2018-12-29 11:43
此电路不精密是必然的，当负半周，后级反相器的正端一定是0吗？只少前级输出加二个二极管及下拉电阻到地。 ...

二极管的压降太高，就是为了回避加二极管所以才整出这个电路的，否则就用下面的电路了：

1万 · 2019-1-2 12:09

shipeng1989 发表于 2019-1-2 10:15
查了一下资料，datasheet里面死活没找到相关参数

规格书中有的，是轨对轨的运放，共模输入电压范围VSS-0.3V~VDD+0.3V。
利用运放这个输入来嵌制还是有不小的误差，楼主要求太高了，搞不定

只看该作者 · 2019-1-2 15:12

yanwen217 发表于 2019-1-2 12:09
规格书中有的，是轨对轨的运放，共模输入电压范围VSS-0.3V~VDD+0.3V。
利用运放这个输入来嵌制还是有不小 ...

受3楼链接中的电路启发画了上面的电路可以解决原精密整流电路不能同时放大的问题，但是仿真后发现正负半周的放大倍数不一致，将R5的阻值改为220K而R2改为100k可以解决此问题。但是按照我的理解完全说不通啊，我严正怀疑是仿真软件有bug，请高人点评@mohanwei @zyj9490 @yanwen217 @小和尚520

只看该作者 · 2019-1-2 20:01

本帖最后由 shipeng1989 于 2019-1-5 08:27 编辑

shipeng1989 发表于 2019-1-2 15:12
受3楼链接中的电路启发画了上面的电路可以解决原精密整流电路不能同时放大的问题，但是仿真后发现正负半 ...

仔细想了想发现这个电路确实有问题，正半周时相当于R5//(R2+R3),而我忽略了此时R2,R3对流过R1电流的影响单纯的看成了只有R5从而给出了错误的参数，如要保证正负半周放大倍数相等需要满足：
R5//(R2+R3)+R1+R4(正半周) = R1+R2-R3-R4(负半周），详细分析过程大家回贴后待续。。。

1万 · 2019-1-4 22:12

shipeng1989 发表于 2019-1-2 15:12
受3楼链接中的电路启发画了上面的电路可以解决原精密整流电路不能同时放大的问题，但是仿真后发现正负半 ...

必须要正负电源才行。不然下管D2无法导通

1万 · 2019-1-4 22:21

shipeng1989 发表于 2019-1-2 15:12
受3楼链接中的电路启发画了上面的电路可以解决原精密整流电路不能同时放大的问题，但是仿真后发现正负半 ...

并且，即使用了正负电源，输出在正负半周时，输出完全不同。

只看该作者 · 2019-1-5 08:28

zyj9490 发表于 2019-1-4 22:21
并且，即使用了正负电源，输出在正负半周时，输出完全不同。

哥，VSS就是负电源

只看该作者 · 2019-1-5 08:42

本帖最后由 shipeng1989 于 2019-1-7 09:29 编辑

11楼的电路参数应该改为：

以上电路中R5参数不太方便选取因此不推荐大家采用此方案，这里还有一个网上的更简单实用的电路：

这里R1的参数也不方便选取但相对前一个电路的R5就要简单许多，同时还可省掉一个电阻何乐不为呢？最后说下最后这个电路的放大倍数等于R3/R2。

1万 · 2019-1-6 21:25

本帖最后由 zyj9490 于 2019-1-7 19:29 编辑

正半周时，V0=VI*（(R2+R3)/R1+1），D1 ON,D2 OFF
负半周时，V0=-VI*R3/R1,D1 OFF,D2 ON
是一样吗

只看该作者 · 2019-1-7 09:13

本帖最后由 shipeng1989 于 2019-1-7 09:16 编辑

zyj9490 发表于 2019-1-6 21:25
正半周时，V0=VI*(R2+R3)/R1，D1 ON,D2 OFF
负半周时，V0=-VI*R3/R1,D1 OFF,D2 ON
是一样吗 ...

Vo是对地电压不是R2,R3的压降，因此正半周的公式应该还要加上1个Vi：Vo=Vi*(R2+R3)/R1+Vi=21*Vi；
负半周时你忽略了D2也是流过电流的，此时流过R1的电流等于Id2+Ir2，所以你给的负半周公式不成立，应该是Vo=-Vi*R3/R2=-21*Vi。

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