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[仿真] 跟随器精密整流

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| 2019-5-26 08:38 | 显示全部楼层
你两个输出接一起要出问题的吧

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captzs 2019-5-26 08:50 回复TA
此问题发帖前有考虑,仿真也试过,有的不可以,有的可以,关键是运放的选择。 
 楼主 | 2019-5-26 09:32 | 显示全部楼层
    当选择的运放参数不允许,输出端就需要通过电阻相接,输出幅度稍有影响。或者,采用双电源运放,输出要经二极管相接这样隔离效果好,但是幅度影响大些,二极管受信号频率、强度和温度影响大些,使输出幅度较难预测。

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captzs 2019-5-26 19:59 回复TA
@gmchen :这个问题我打算下一帖讲。 
gmchen 2019-5-26 19:19 回复TA
用集电极开路输出的电路,例如比较器LM339,外接一个公共的上拉电阻就可以. 
| 2019-5-26 09:57 | 显示全部楼层
戈卫东 发表于 2019-5-26 08:38
你两个输出接一起要出问题的吧

确实存在这个问题。
可以在运放输出端串联二极管解决。

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maychang 2019-5-28 12:05 回复TA
@123987 :可以是精密整流,只要反馈是从“二极管之后”引出。从“二极管之后”引出,就可以利用运放的高增益,避免二极管正向压降的影响。 
123987 2019-5-28 11:55 回复TA
那样还是“精密”整流器吗? 
| 2019-5-26 10:05 | 显示全部楼层
只有multisim能仿真出这个结果

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 楼主 | 2019-5-26 10:55 | 显示全部楼层
    运放参数对精密整流的影响很大。以X大上传的电路为例(由于跟以往电路不同,这几天在仿真学习,没有别的用意),用LM358根本无法整流(黑线),但是仅仅改变一个参数,就可以(红线)。

358.GIF

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| 2019-5-26 12:25 | 显示全部楼层
直接用运放(不用二极管)精密整流,完全可行,但是不具有通用性,对运放有特殊要求。

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| 2019-5-26 13:12 | 显示全部楼层
搬板凳学习

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 楼主 | 2019-5-26 16:14 | 显示全部楼层
xukun977 发表于 2019-5-26 12:25
直接用运放(不用二极管)精密整流,完全可行,但是不具有通用性,对运放有特殊要求。

...

     对。运放参数的选择确实有特殊要求,一些精密整流也有相同的问题。如本版10个整流第10个电路,如果运放选择不适当,也实现不了。与首楼电路同个问题:开环增益过大。按照我仿真结果统计推出运放延时的估算:td=0.7Ao/2piGBW,在低频,延时与半周期比较占权可以忽略,但是一上千HZ,失真就明显了。所有此类电路不宜用于高频整流。
358a.GIF

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gmchen 2019-5-26 19:11 回复TA
对你的运放延时感兴趣。能不能详细介绍一下你的结论以及统计方法等,或者另开一帖讨论。 
 楼主 | 2019-5-26 20:04 | 显示全部楼层
这是我在另外一帖的回复,方便查阅,copy如下:

  运放将输入信号放大到Va=Vi+Vd(Vd是二极管的启动电压)才能实现小微信号的精密整流Vo=Vi,而Va<Vd时,D不导通无负反馈,处于开环状态,单位增益带宽GB=GBW/Ao,相当于截止频率很低的低通滤波,运放输出Va(黑线)比输入Vi(红线)延时td=0.7Ao/2pGBW,设二极管没有延时,即上升到Vd导通,输出Vo=Vi,延时td使馒头波缺一块。当Vi正半周结束,负半周在td延时内过冲就多出一小块,如紫色圈的绿线三角形。二极管的结电容会出现尖窄脉冲,导通延时将加大失真。这些是电路结构造成的,无法克服。下电路运放Ao=1e+3,GBW=1e+6,即td=0.7(1e+3)/2p(1e+6)=111.5us,此值随输入频率有所改变,可大致评估GBW和Ao对整流精度的影响。



[url=]更多操作[/url]



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gmchen 2019-5-26 20:36 回复TA
@captzs :其实你的这个电路我做过类似的实验,现象与你的仿真基本相同,结论也相同,就是运放退出饱和的延时。但是没有做得很深入。 
gmchen 2019-5-26 20:33 回复TA
@captzs :这个延时是运放从饱和状态退出的过程,应该与运放的内部结构有关,估计直接将它与GBW关联有些勉强。 
gmchen 2019-5-26 20:29 回复TA
哦,发出来以后才看到你的说明,对不起! 
gmchen 2019-5-26 20:27 回复TA
延时td=0.7Ao/2pGBW,这个公式怎么来的?有推导过程吗? 
captzs 2019-5-26 20:23 回复TA
gmchen:我用很笨的方法,改变参数,仿真的数据记录,有时要百几十次,比对后,用接近的关系式例如截止频率公式验算,再回头有针对性的改参数看看是否pass。我看了你那些系列贴,虽然很多不懂,但是可以看出你的理论水平较高,看看能不能用正规的方法推算出准确的公式。 
 楼主 | 2019-5-26 21:48 | 显示全部楼层

@gmchen :我不是学模电的,虽然也看过几本很基础的书,但是大多数模电的电路原理是"翻译"仿真得来的,有时候讲得沾沾自喜,殊不知别人早就有了或者教科书都有,我却无知。
   看到你有做过实验的回复,很高兴。我是这样推出来的,延时td=0.7RC,而RC=1/2pifo,设GB=fo,
则0.7td=1/2piGB,将GB=GBW/Ao代入整理的td=0.7Ao/2piGBW。

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captzs 2019-5-27 18:02 回复TA
@gmchen :对,我在帖中一直说是估算,因为随输入信号频率有所改变。现在测试高频精密整流,用它计算有时准。有时不准,我试图能不能摸到门道。谢谢你的的实验。 
gmchen 2019-5-27 17:31 回复TA
我今天又做了一遍实验,用的运放的开环截止频率(就是你说的那个f0)是100kHz,按照你的经验公式,延时大约是1us,但实际测量的是100ns. 
gmchen 2019-5-27 17:27 回复TA
这个推导存在两个问题。第一,在RC电路中延时0.7RC是有前提的。第二,运放的开环频率特性确实很像RC,但它不是RC,而且在进入饱和以后那个频率特性也完全不成立了。 所以你这个公式只能说是经验公式。 
 楼主 | 2019-5-27 10:49 | 显示全部楼层
运放输出端直接连接的问题。
  差分对管两个集电极直接相接输出实现倍频,别以为月亮是外国的圆,大老远去引进小鬼子的电路,本版网友yuanzhoulu在“简单低失真度正弦波2倍频电路,一个新的电路”一帖就有详细的电路实验。经实际电路证实可行,两管轮流导通,截止管是导通管的负载。推挽电路也一样,两个发射极直接相连输出。
运放输出相接.GIF

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 楼主 | 2019-5-27 10:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 captzs 于 2019-5-28 10:24 编辑

三年前在上述网友的倍频帖中,我的一个运放两个输出端直接相连的电路,被批输出信号被另一个运放短路,我想不出短路的电路原理;如果会,自己的信号不就也短路掉;自己的信号能够传输,别人的信号则短路,这是特异功能。以下将上述差分对管拆开,分别代表AB运放的输出,而两个输出端直接连接输出,电路原理与差分对管基本一样,仅运放内部集电极电阻减少一半,截止的运放的输出管截止,成为对方的负载。推挽输出,原理一样,不再啰嗦。
运放输出相接b.GIF




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 楼主 | 2019-5-27 10:53 | 显示全部楼层
当参数说明书的Ro很小时,有的仅小数后一两位,就要避免这样使用。以下改动6楼电路参数说一说Ro问题。运放单电源供电,二极管不要,电阻R=75Ω,调节Rf,使馒头波幅度相等,输出电压仅输出电压的一半,为什么?由于358的输出阻抗75Ω,输入信号至跟随器+端电压被R/Ro分压一半,输出就仅一半。如果选择运放的Ro很小,就必须插入电阻提高分压比,不然输出幅度就很小。
运放输出相接c.GIF


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 楼主 | 2019-5-28 11:42 | 显示全部楼层
输出失调电压的影响
如果输出失调电压是+向,馒头波将被抬高Vos(黑线),信号幅度大时可以忽略。精密整流面向小信号,在估算精度时就要考虑,Vp=mV的馒头波,Vp相差一两mV,就不可接受。输出失调电压调0的传统方法是加一个补偿电压,本电路采用电阻Ra=Rb=Vos/(Ibs+0.5Ios),调0后如绿线。一个说法是运放的Vos参数不是确定值,其实,用电压补偿的依据也是Vos,两种方法的不确定性一样。
Vos.GIF

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 楼主 | 2019-5-28 15:52 | 显示全部楼层
续15楼。
    平衡电阻的启示
   提出“平衡电阻”者认为运放两个输入端加相等电阻R=Re//Rf,就可以对输出失调电压调0,有的教科书纳入。这是错的,因为两个基极电流并不相等,Ib+≠b-。但是却给了启示:运放输入端加电阻,基极电流产生的压降可以改变输出失调电压。如果令R(Ib+)=Vos+(Re//Rf)(Ib-),那么输出失调电压就被调0,移项的R=[Vos+(Re//Rf)(Ib-)]/Ib+,这是代数和运算,计数值+,即R加在+输入端,如果负,加在-端。

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| 2019-5-28 16:36 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2019-5-26 16:14
对。运放参数的选择确实有特殊要求,一些精密整流也有相同的问题。如本版10个整流第10个电路,如果 ...

你六楼加了二极管不也出现失真了吗 ?

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captzs 2019-5-28 16:44 回复TA
失真与加不加隔离二极管无关,开环增益过大延时大就失真。此类正负半周不对称输出,对Ao要求特殊,应用就受限制。 
| 2019-5-28 16:44 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2019-5-26 21:48
@gmchen :我不是学模电的,虽然也看过几本很基础的书,但是大多数模电的电路原理是"翻译"仿真得来的,有 ...

RC=1/2pifo    GB=fo    0.7td=1/2piGB    GB=GBW/Ao-------------这些怎么来的呢?

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captzs 2019-5-28 16:53 回复TA
上面都有说,但是要特别关注网友gmchen的实验。 
| 2019-5-29 09:30 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2019-5-26 10:55
运放参数对精密整流的影响很大。以X大上传的电路为例(由于跟以往电路不同,这几天在仿真学习,没有别的 ...

你这个是什么仿真软件?

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| 2019-5-29 09:38 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2019-5-26 10:55
运放参数对精密整流的影响很大。以X大上传的电路为例(由于跟以往电路不同,这几天在仿真学习,没有别的 ...

我仿真的是这样的效果  你运放电压是如何设置的?
001.png

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captzs 2019-5-29 10:16 回复TA
是不是6楼电路?用什么运放和电路参数,将电路贴出。如果是6楼电路,要调节Rf/Re比例,使馒头波等幅。 
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