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整流器能把交流信號變換成直流信號。如果交流信號源的信號振幅比二極管的正向壓降（一般為0.6V）大得多，那你就可以用一只二極管和一只負載電阻組成一個半波整流器。令人遺憾的是，你不能用這種方法來整流比二極管的壓降還小的信號。使用放大器的有源整流器適用這些應用場合。二極管連接在放大器的反饋環路內（圖1）。當VIN＞0V時，二極管提供負反饋，輸出電壓VOUT2隨輸入電壓而變化（VOUT2=VIN）。當VIN＜0V時，二極管不導通，放大器處于開環狀態，VOUT2近似等于0V。圖2示出了圖1所示電路的響應曲線，輸出波形用綠色表示，輸入波形用紅色表示。 圖1 這一電路是典型的半波整流電路。 圖2 這些信號出現在圖1所示電路的輸入端（紅色）和輸出端（綠色）。 如果VIN＜0V，則放大器起比較器的作用。放大器的負輸入端的電位高于它的正輸入端，所以它的輸出信號VOUT1飽和而達到VEE。當輸入信號再次變為正時，放大器不得不退出飽和狀態，并以其轉換速度和飽和復原時間允許的速度迅速做出響應。這一響應需要一些時間，而該輸入信號可以隨放大器準備對正輸入信號做出響應的時間發生變化。輸出端VOUT1的信號（紅色）和輸出端VOUT2的信號（綠色）說明了這一點（圖3）。VOUT2的波形與其圖2中的波形相同。請注意比例因子的變化。VOUT1是在正輸入時的較高的二極管壓降，并在負輸入時飽和達到VEE。響應的時延可能會造成輸出信號的重大誤差。 圖3 這些信號是出現在圖1所示電路中VOUT2輸出端的波形（綠色）和VOUT1輸出端的波形（紅色）。 例如，一個具有2.5V/μS轉換速度并飽和達到-2.5V的放大器，至少要用1μS的時間才能準備好對正輸入信號做出響應。在這段時間內，快速輸入信號已發生變化，所以整流就從輸入信號的錯誤部分開始。減小這一誤差的一種方法就是使用高轉換速率的放大器，但這種方法是以大功耗為代價的。另一種方法是使用倒相放大器和兩只二極管，后面再連接一個增益為1的倒相放大器，以實現非倒相整流。圖4所示電路是一種單級非倒相整流器，它可以提高整流的精確度并降低功耗。在這一電路中，AD8561型放大器用作比較器，AD8591起整流作用。 圖4 此電路大大提高了圖1所示電路的性能。 當VIN＞0V時，AD8561的輸出是高電壓，AD8591起跟隨器的作用。當VIN＜0V時，AD8561的輸出為低電壓，AD8591不工作。由于不工作，AD8591的輸出端處于高阻抗狀態，所以仍然為0V左右，而不是像在前一個電路中那樣飽和達到VEE。當VIN變正時，放大器開始工作，再次隨輸入信號而變化。這一接通時間（即開始工作所花的時間）要比前一電路中飽和復原時間和轉換速度所限定的響應時間短得多。圖5示出了這種改進的整流器電路的輸入信號（紅色）和輸出信號（綠色）。 圖5 這些信號出現在圖4所示電路的輸入端（紅色）和輸出（綠色）。 |
