运算放大器上的两个半周期整流器
出处:维库电子市场网 发布于:2023-08-23 15:49:28
精密二半周期整流器的工作原理是根据输入电压的极性来切换输入,通常包含一个运算放大器,其同相输入端由一个二极管并联,图 1,R1 = R2 = 2R3。
当输入电压的正半波进入输入端时,二极管D1被锁定。运放U1工作在同相放大器模式,传输系数等于R2/R1。输出电压等于输入电压:Uout = Uin。
当相应幅度的负半波到达器件输入时,二极管D1打开,电路工作在反相放大器模式,传输系数等于–1,Uout = –Uin。
该电路的缺点是显而易见的:由于二极管 D1 具有明显的电阻,因此负极性输入电压较低,Uout ≠ –Uin。实际上,使用运放 U1 LM324 和二极管 D1 1N4148 时输入信号的幅度应在 2.5 V 至电源电压的范围内。
通过使用由比较器 U1.1 上的零检测器控制的关键元件(FET Q1,图 2或模拟开关 U2,图 3 ) ,可以改善精密两个半周期整流器的运行。
个器件的实际方案如图 2 所示。
在LM339芯片的比较器U1.1上对输入信号进行过零检测。从该检测器的输出,控制信号被施加到 FET Q1 2N3823 的栅极,该栅极切换 LM324 芯片的运算放大器 U2.1 的输入。
使用运算放大器 U2.1 LM324 和 FET Q1 2N3823 时,输入信号的幅度应在距电源电压 0.5 V 的范围内。
通过使用模拟 U3 开关作为开关元件(如图 3 所示,例如 CD4066)或损耗更小的更现代的元件,可以改进两个半周期整流器。为了减少公钥的电阻,CD4066开关的所有4个通道应并联。开关S1可以改变输出信号的极性。
图 3 中的两个半周期整流器的精度可在 20 mV 至器件电源电压的输入电压范围内运行。整流器的频率为 100 kHz,取决于有源元件的频率特性。
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