整流:將交流電轉換為直流電,稱為整流。 精密整流電路的功能:將微弱的交流電壓轉換成直流電壓。整流電路的輸出保留輸入電壓的形狀,而僅僅改變輸入電壓的相位。當輸入電壓為正弦波時,半波整流和全波整流輸出電壓波形如圖所示。 在圖(a)所示的半波整流電路中,由于二極管的伏安特性如圖(b)所示,當輸入電壓uI幅值小于二極管的開啟電壓Uon時,二極管在信號的整個周期均處于截止狀態,輸出電壓始終為零。即使uI幅值足夠大,輸出電壓也只反映uI大于Uon的那部分電壓的大小。因此,該電路不能對微弱信號整流。
半波精密整流電路 ★當uI>0時,必然使集成運放的輸出u/O<0,從而導致二極管D2導通,D1截止,電路實現反相比例運算,輸出電壓 ★當uI<0時,必然使集成運放的輸出u/O>0,從而導致二極管D1導通,D2截止,Rf中電流為零,因此輸出電壓uO=0。uI和uO的波形如圖(b)所示。 如果設二極管的導通電壓為0.7V,集成運放的開環差模放大倍數為50萬倍,那么為使二極管D1導通,集成運放的凈輸入電壓
同理可估算出為使D2導通集成運放所需的凈輸入電壓,也是同數量級。可見,只要輸入電壓uI使集成運放的凈輸入電壓產生非常微小的變化,就可以改變D1和D2工作狀態,從而達到精密整流的目的。
全波精密整流電路 在半波精密整流電路中,當uI>0時,uO=-KuI(K>0),當uI<0時,uO=0。若利用反相求和電路將-KuI與uI負半周波形相加,就可實現全波整流。 分析由A2所組成的反相求和運算電路可知,輸出電壓 當uI>0時,uO1=-2uI,uO=-(-2uI+uI)=uI; 當uI<0時,uO1=0,uO=-uI;所以 故此圖也稱為絕對值電路。當輸入電壓為正弦波和三角波時,電路輸出波形分別如圖所示。 |