整流:將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,稱(chēng)為整流。 精密整流電路的功能:將微弱的交流電壓轉(zhuǎn)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(dāng)輸入電壓為正弦波時(shí),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(dāng)輸入電壓uI幅值小于二極管的開(kāi)啟電壓Uon時(shí),二極管在信號(hào)的整個(gè)周期均處于截止?fàn)顟B(tài),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(duì)微弱信號(hào)整流。
半波精密整流電路 ★當(dāng)uI>0時(shí),必然使集成運(yùn)放的輸出u/O<0,從而導(dǎo)致二極管D2導(dǎo)通,D1截止,電路實(shí)現(xiàn)反相比例運(yùn)算,輸出電壓 ★當(dāng)uI<0時(shí),必然使集成運(yùn)放的輸出u/O>0,從而導(dǎo)致二極管D1導(dǎo)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(shè)二極管的導(dǎo)通電壓為0.7V,集成運(yùn)放的開(kāi)環(huán)差模放大倍數(shù)為50萬(wàn)倍,那么為使二極管D1導(dǎo)通,集成運(yùn)放的凈輸入電壓
同理可估算出為使D2導(dǎo)通集成運(yùn)放所需的凈輸入電壓,也是同數(shù)量級(jí)。可見(jiàn),只要輸入電壓uI使集成運(yùn)放的凈輸入電壓產(chǎn)生非常微小的變化,就可以改變D1和D2工作狀態(tài),從而達(dá)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(dāng)uI>0時(shí),uO=-KuI(K>0),當(dāng)uI<0時(shí),uO=0。若利用反相求和電路將-KuI與uI負(fù)半周波形相加,就可實(shí)現(xiàn)全波整流。 分析由A2所組成的反相求和運(yùn)算電路可知,輸出電壓 當(dāng)uI>0時(shí),uO1=-2uI,uO=-(-2uI+uI)=uI; 當(dāng)uI<0時(shí),uO1=0,uO=-uI;所以 故此圖也稱(chēng)為絕對(duì)值電路。當(dāng)輸入電壓為正弦波和三角波時(shí),電路輸出波形分別如圖所示。 |