十个精密整流电路的详细分析

1、图1是最经典的电路，优点是可以在电阻 R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为 R仁R2,R4=R5=2R3;可以通 过更改R5来调节增益AV.kji沁® n T ；,直龍帥-r当Ui>0时，P-J - -3肚征=廿”匹 一丄D L分析各点电压正负关系可知D1D截止,2tfi T w讣M为-1 , R4, R3, R5和A2构成了反向求和电路，通过效框图如下：D2导通，R1, R2和A1构成了反向比例运算器，增益R4的支路的增益为-1，通过R3支路的增益为-2，等当Ui>0时，最终放大倍数为1，输入阻抗为 R1|R4。.V.JkF?二- JO I-:.y J-w* W.爭,E

2、r < J曲丁皿九另-M0当Ui<0时,分析各点电压的正负关系可知,D1导通，D2截止，A1的作用导致R2左端电压钳位在 0V,A2的反馈导致R3右端电压钳位在0V，所以R2、R3支路两端电位相等，无电流通过，R4, R5和A2构成反向比例运算器，增益为-1，输入阻抗仍为 R1|R4。因此，此电路的输出等于输入的绝对值。此电路的优点：输入阻抗恒等于R1|R4，输入阻抗低，调节 R5可调节此电路的增益大小，在R5上并联电容可实现滤波功能。此电路适用低频电路，当频率大时，输出电压产生偏移，且输入电压接近0V时，输出电压失真，二极管的选型也非常重要，需选导通压降大些的。输入信号小时，也会

3、影响最终输出。图2优点是匹配电阻少，只要求R1=R2分析：当Ui>0时，根据各点电压正负情况可知D1, D4导通，D2 , D3截止，A1的作用导致R2左端电压钳位在0V, R3上无电流通过，所以无压降，Uo=UiIt当Ui<0时，根据各点电压正负情况可知D1, D4截止,算器，增益为-R2R1, A2为电压跟随器，所以输出电压为D2、D3导通，A1为反向比例运Uo=-Ui。VATh,旳K但了 i痕P IV -FTO= JO- 口I和WA豁1所以R1和R2需配对，否则输入 否则输入为负电压时A1需向此电路采用两个运放分别处理正电压和负电压的情况， 为负电压时电路增益不为 1,0 R

4、3阻值不重要，但不能太小， R3提供较大的电流，该电路的输入阻抗为当电压过零时，A1 , A2的输出电压会发生突变，因此当频率较大时，会影响结果的输 出，可选用高速型运放。R1。图3的优点是输入高阻抗，匹配电阻要求 R仁R2,R4=2R3R3R2Uofl 出空.com/图3高输入阻抗型分析：当Ui>0时，D1截止,D2导通,A1为同向比例放大电路， 增益为1+R2/R1 , A2为差分比例运算电路,Uo=-Ui=iZWcIhRI*2R4W,-Efc巨=0 /二VW.-叩二2丄q当Ui<0时，D1导通，D2截止，A1为电压跟随器，A1为射随器，A2虚短，R2、R3支路上无压降，故无电

5、流，所以 R4无电流，无压降，Uo=Ui。VAqJ,走FrSgI >-I肝VI iCi=F = a 疳、 bJW#L-C'比 土信号源发出的信号直接连在A1, A2的正向输入端，因为电流为零，输入阻抗等于输入电压比输入电流，所以输入阻抗几乎为无穷大，高输入阻抗型所需电流很少，信号线上流动的电流也比较小，所以对信号线的要求不是很高，而且会减少电流带来的干扰。分析：当Ui>0时，D1导通，D2截止, 端电压因为A1的作用被钳位在0V, 所以输入为正电压时的增益为 1.A1为反向比例运算器，增益为 -R2R1,即为-1, R5左A2也可看成反向比例运算器，增益为 -R纠R3，也为

6、-1 ,H- A . ' 4 MJPL = 码mcl'MLO-I>-R：am.当Ui<0时，D1截止，D2导通，A1的反馈由两路组成，一是经 R5反馈，二是由运放 A2复 合而成AV7_i1加i_n一-0沁QP阳p AfXF_ = rM = ClhiFAkF调节R1可调节此电路的增益，缺点：当频率大时，负电压时的复合反馈会影响信号的输出D2IJ oR210kA 1R 1U120KhttD：/wwjfe<?nSCQrTi/图5单运放T型当Ui>0时，D1导通，D2截止，R3下端电位被钳位在 0V，R2没有回路, 降，Uo=1/2Ui当Ui<0时，D1

7、截止，D2导通，R3上无电流，无压降，增益为 -R2/R1， 当输入正电压时，输出阻抗比较高D2截止，相当于电阻分压网络D2导通，相当于反向放大电路，增益为-R2R1，即为-1所以流经电流为 0,即无压即为-1/2 ,分析：当Ui>0时，D1导通,当Ui<0时，D1截止,这两个电路的缺点都是输出阻抗比较高，输入阻抗随信号极性的变化而变化，优点就是只用了一个运放，电路结构比较简单。R3AlU i U6怖 P: WW 世劃idzz 8 m /图7增益大于当Ui>0时，当Ui<0时，1的复合放大器型D1截止，D2导通，A1的反馈由A2经R3、R2构成，增益为1+(R3+R2)

8、/R1，D1导通，D2截止，A1为电压跟随器，输出经 R2送到A2的反向输入端，A2-R3/R2为反向比例运算器，增益为先确定R2、R3的值，再根据增益大于1便可确定R1的值R2L.i «图8增益等于当Ui>0时， 随器当Ui<0时，02Lie-电 i I?:/wwhdzzxom/1的复合放大器型D1截止，D2导通,R1、R3上均无电流通过，无压降，整个电路相当于电压跟D1导通,只需R1=R2增益即为D2截止,1相当于反向比例运算器，增益为 -R2/R1图9复合放大器输入不对称型当Ui>0时，D1导通，D2截止，A2相当于同向比例运算电路，增益为 1+R4/R2当Ui<0时，D1截止，D2导通，A1的反馈由A2经R4 R2构成， 增益为(R4+R2)/R1, R1=R2所以增益为1+R4/R2,调节R4可调节增益，此电路输入正负电压时的输入阻抗不相 等这三个电路的特点都是反馈由两级运放串联组成，因此电路的开环增益比通常的单运放反馈电路要高的多，因为开环增益过高， 如果运放选型不合适， 频率大时会导致环路不稳定 而发生振荡现象Uk0httE 1R2Lio «.cndzicom/图10单电源运放无二极管型A1为电压跟随器，当Ui>0时，A1输出为Ui, R1上无电流通过，所以R2上无电流，Uo=Ui