圖中精密全波整流電路的名稱,純屬本人命的名,只是為了區(qū)分;除非特殊說明,增益均按1設(shè)計(jì).
圖1是最經(jīng)典的電路,優(yōu)點(diǎn)是可以在電阻r5上并聯(lián)濾波電容.電阻匹配關(guān)系為r1=r2,r4=r5=2r3;可以通過更改r5來調(diào)節(jié)增益
圖2優(yōu)點(diǎn)是匹配電阻少,只要求r1=r2
圖3的優(yōu)點(diǎn)是輸入高阻抗,匹配電阻要求r1=r2,r4=2r3
圖4的匹配電阻全部相等,還可以通過改變電阻r1來改變?cè)鲆?缺點(diǎn)是在輸入信號(hào)的負(fù)半周,a1的負(fù)反饋由兩路構(gòu)成,其中一路是r5,另一路是由運(yùn)放a2復(fù)合構(gòu)成,也有復(fù)合運(yùn)放的缺點(diǎn).
圖5 和 圖6 要求r1=2r2=2r3,增益為1/2,缺點(diǎn)是:當(dāng)輸入信號(hào)正半周時(shí),輸出阻抗比較高,可以在輸出增加增益為2的同相放大器隔離.另外一個(gè)缺點(diǎn)是正半周和負(fù)半周的輸入阻抗不相等,要求輸入信號(hào)的內(nèi)阻忽略不計(jì)
圖7正半周,d2通,增益=1+(r2+r3)/r1;負(fù)半周增益=-r3/r2;要求正負(fù)半周增益的絕對(duì)值相等,例如增益取2,可以選r1=30k,r2=10k,r3=20k
圖8的電阻匹配關(guān)系為r1=r2
圖9要求r1=r2,r4可以用來調(diào)節(jié)增益,增益等于1+r4/r2;如果r4=0,增益等于1;缺點(diǎn)是正負(fù)半波的輸入阻抗不相等,要求輸入信號(hào)的內(nèi)阻要小,否則輸出波形不對(duì)稱.
圖10是利用單電源運(yùn)放的跟隨器的特性設(shè)計(jì)的,單電源的跟隨器,當(dāng)輸入信號(hào)大于0時(shí),輸出為跟隨器;當(dāng)輸入信號(hào)小于0的時(shí)候,輸出為0.使用時(shí)要小心單電源運(yùn)放在信號(hào)很小時(shí)的非線性.而且,單電源跟隨器在負(fù)信號(hào)輸入時(shí)也有非線性.
圖7,8,9三種電路,當(dāng)運(yùn)放a1輸出為正時(shí),a1的負(fù)反饋是通過二極管d2和運(yùn)放a2構(gòu)成的復(fù)合放大器構(gòu)成的,由于兩個(gè)運(yùn)放的復(fù)合(乘積)作用,可能環(huán)路的增益太高,容易產(chǎn)生振蕩.
精密全波電路還有一些沒有錄入,比如高阻抗型還有一種把a(bǔ)2的同相輸入端接到a1的反相輸入端的,其實(shí)和這個(gè)高阻抗型的原理一樣,就沒有專門收錄,其它采用a1的輸出只接一個(gè)二極管的也沒有收錄,因?yàn)樵谶@個(gè)二極管截止時(shí),a1處于開環(huán)狀態(tài).
結(jié)論:
雖然這里的精密全波電路達(dá)十種,仔細(xì)分析,發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀的并不多,確切的說只有3種,就是前面的3種.
圖1的經(jīng)典電路雖然匹配電阻多,但是完全可以用6個(gè)等值電阻r實(shí)現(xiàn),其中電阻r3可以用兩個(gè)r并聯(lián).可以通過r5調(diào)節(jié)增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有優(yōu)勢的是可以在r5上并電容濾波.
圖2的電路的優(yōu)勢是匹配電阻少,只要一對(duì)匹配電阻就可以了.
圖3的優(yōu)勢在于高輸入阻抗.
其它幾種,有的在d2導(dǎo)通的半周內(nèi),通過a2的復(fù)合實(shí)現(xiàn)a1的負(fù)反饋,對(duì)有些運(yùn)放會(huì)出現(xiàn)自激. 有的兩個(gè)半波的輸入阻抗不相等,對(duì)信號(hào)源要求較高.
兩個(gè)單運(yùn)放型雖然可以實(shí)現(xiàn)整流的目的,但是輸入\輸出特性都很差.需要輸入\輸出都加跟隨器或同相放大器隔離.
各個(gè)電路都有其設(shè)計(jì)特色,希望我們能從其電路的巧妙設(shè)計(jì)中,吸取有用的.例如單電源全波電路的設(shè)計(jì),復(fù)合反饋電路的設(shè)計(jì),都是很有用的設(shè)計(jì)思想和方法,如果能把各個(gè)圖的電路原理分析并且推導(dǎo)每個(gè)公式,會(huì)有受益的.