比较器+模拟开关的精密整流

只看该作者 · 2023-1-3 11:00

用比较器鉴别输入的正负，然后对正负分别做传输，就得到了精密整流。仿真看可行，不知道实际效果怎样。高速时波形仍然不好，误差增大，但是比较器速度比同级别运放速度快，可能比同级别运放效果好。没见过这样的电路，一般都是用二极管的，比较器+模拟开关或其它零件用的零件多成本高？

只看该作者 · 2023-1-3 11:24

这个电路比较器只需要鉴别正负，然后就是直接传输，误差来源是比较器的延迟和模拟开关的延迟。普通运放整流，运放不光是需要“推开”二极管，还需要反馈来模拟输入的变化，这其中有来自二极管内阻变化造成的非线性。而这个电路不存在这个问题。

1万 · 2023-1-3 13:48

优点：速度快、比较器成本低、线性好。
缺点：信号输入方式复杂（不能用一个共地信号）、需要增加模拟开关。

只看该作者 · 2023-1-3 16:03

xmar 发表于 2023-1-3 13:48
优点：速度快、比较器成本低、线性好。
缺点：信号输入方式复杂（不能用一个共地信号）、需要增加模拟开关 ...

电路图仅是演示。输入可以单的，不过输出又成正负两路了，不过这个好办，重要的是整流。比较器可以用一个，用非门反相或者用转换型的模拟开关。

只看该作者 · 2023-1-3 17:48

这个电路用途是什么？

只看该作者 · 2023-1-3 19:15

改了改，不知道实际怎么样。

只看该作者 · 2023-1-4 16:06

试试快的比较器怎么样，模型里有TLV3501，但是仿真结果却是4.5uS，不知道咋回事，所以用虚拟比较器+RC延迟实现9nS的延迟看看。

只看该作者 · 2023-1-4 18:05

本帖最后由 R2D2 于 2023-1-4 18:52 编辑

明白了，楼主想做万用表，其实这些都是完全过时的技术。

十多年前，2010年做过，STM32F103C8T6，主频56MHz，ADC 12bit 1Msps，信号进来以后完全数字化计算零点，平均值，有效值。-3dB带宽250kHz，比楼主的高多了。同时也买了TMS320F28335，ADC可以做到12Msps，估计带宽可以做到3MHz，但是STM32已经满足项目需求没有进行下去。

只看该作者 · 2023-1-4 18:47

R2D2 发表于 2023-1-4 18:05
明白了，楼主想做万用表，其实这些都是完全过时的技术。

十多年前，2010年做过，STM32F103C8T6，主频56MHz ...

不一定万用表，只是想到这个思路罢了。用延迟线把信号延迟一下就可以减小比较器延迟造成的误差。如果信号幅度较大，延迟时间变化比较小，可以补偿的比较准，可以把频率提高的更高。
你那个看上去很高，不清楚具体怎么回事。主频56MHz却能测量250MHz，可见是对重复信号采样来的，对频率变化的信号行吗？输入幅度多少？有个相关帖子《凑个热闹，发个精密整流的实验帖子》
https://bbs.21ic.com/icview-2818498-1-1.html，我这个比他这个要好，不过没有实际验证。

只看该作者 · 2023-1-4 18:56

yuanzhoulu 发表于 2023-1-4 18:47
不一定万用表，只是想到这个思路罢了。用延迟线把信号延迟一下就可以减小比较器延迟造成的误差。如果信号 ...

不好意思，是250kHz，笔误，已修改。

主频56MHz，ADC采样率1Msps，计算平均值和有效值已经让CPU负载率达到了60%，没有用标准的主频72MHz是ADC这个至关重要的外设的要求。信号本身是60kHz近似方波的重复波形。带宽是用信号发生器测出来的。输入幅度由前级缓冲电路确定。因为STM32的ADC在高速采样率的时候输入阻抗很低，缓冲是必须的，所以顺便用前级调理了一下。

只看该作者 · 2023-1-4 20:23

R2D2 发表于 2023-1-4 18:56
不好意思，是250kHz，笔误，已修改。

主频56MHz，ADC采样率1Msps，计算平均值和有效值已经让CPU负载率达 ...

这样的话我这个思路还是有意义的，补偿一下延迟并且幅度略大点几十mV的话10MHz波形很漂亮的。不知道实际下来怎么样。

2万 · 2023-1-5 12:48

精密整流我一直使用数字万用表里的交直流转换电路，这种电路运放的失调电压不会影响精度。

只看该作者 · 2023-1-10 09:18

耗电小
LM393电源电流0.4mA，CD4066是CMOS电流没看直接忽略得了。
TLV3201，40nS的比较器，静态电流40uA
TLV3501，4.5nS的比较器，静态电流3.2mA
AD53519，300pS的比较器，电流无数据

NE5532，10MHz的运放，电源电流8mA
AD8048，250MHz的运放，电源电流5.8 mA