特有的精密全波整流器，无需匹配电阻

出处：维库电子市场网发布于：2024-07-03 16:20:18 | 506 次阅读

　　经典的模拟应用是精密有源全波整流器。此主题存在许多不同的实现，每种实现都有其各自的优点。但是，（几乎）所有有源全波整流器设计都需要一个电路元件，即带有匹配电阻的反相器，以将其增益设置为精确的 -1.0。在此类拓扑中，整流的对称性依赖于此电阻匹配的精度，并且不可能比其更好。例如，请参见图1中一个众所周知的（真正的经典！）设计，其中运算放大器 U1b 充当反相器，R1 和 R2 充当其匹配的增益设置电阻。除非 R1 = R2，否则负 Vin 偏移的整流器输出（非常）不可能等于正 Vin 偏移的输出。

　　图 1：传统精密整流器设计，其中 R1 和 R2 匹配对称电阻。
　　对于正 Vin 输入，D1 关闭且 D2 导通，为不受电阻值影响的电路建立非反相单位增益：Vout/Vin = +1。
　　对于负输入，仅当R2 = R1 时，D1 导通，D2 关闭，U1b 变为反相器，增益Vout/Vin = –R2/R1 = -1 。否则，不会产生不良的整流对称性。
　

　　图 2显示了另一种（不太常规的）设计。但无论是否非常规，这里 Q2 和 Q3 充当逆变器，匹配增益对称电阻 R1 和 R2 的运行方式与图 1 中一样。
　　图2采用分立电路逆变器的非传统整流器仍然使用对称设置电阻器：R1 和 R2。

　　但现在，为了打破单调，让我们来看看图 3。请注意，匹配电阻的缺失（令人震惊）。这就是这个不墨守成规的工作原理。

　　图 3没有匹配对称电阻的非常规精密整流器设计。
　　Q1 和 Q2 提供简单的交叉补偿，以抵消 Q3 和 Q4 的 Vbe 下降。因此，负 Vin 偏移由 A1 反转，并由 Q4 输出到滤波器 R3C3。同时，正 Vin 偏移打开 Q3，导致 C2 整合它们的时间和电流乘积：电荷。累积的电荷以电压形式存储在 C2 上，该电压被添加到随后的相反极性半周期，Q3 和 Q4 充当简单的全波电荷泵。最终结果：
　　Vout = 平均值（绝对值（Vin））R3 / R2 / R1。
　　因此，只要晶体管 Vbe 匹配得当，就具有精确的整流对称性；由于它们是同一类型并且在相似的环境下工作，因此它们将会匹配得当。

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