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一文詳解精密整流電路

h1654155282.3538 ? 來源:衡麗電子 ? 作者:衡麗電子 ? 2020-10-19 17:48 ? 次閱讀

今天繼續來看精密整流電路,今天的整流電路來看看不要用二極管的。

這個電路圖左邊的IC1A是個跟隨器,右邊的是個反向放大器,就是合并了或者說加上了Vo這個電壓。這個傳遞函數就是左邊的運放的一個傳遞函數。因為右邊的傳遞函數就是跟隨,寫出來右邊的傳遞函數如下:

(Vo-Vin)/R2=(Vout-Vo)/R3

化簡以后得出來:

Vout=(1+R3/R2)*Vo-R3/R2*Vin

如果放大倍數為K=R3/R2的話,那么其傳遞函數為下面的式子。

VOUT=(1+K)*VO–K*V

當輸入為正的時候,即VIN》0;那么VO=Vin。那么上面的式子可以變為:

Vout=(1+K)Vin-KVin=Vin

當輸入為負的時候,即Vin《0;那么此時Vo=0,因為運放只有正電平,所以此時Vo只能為0。那么此時的傳遞函數為:

Vout=-kVin

如果R2=R3,那么K=1,那么Vout就是-Vin,就是把負的電壓變成了正的了。

R1就是在電壓輸入為負的時候作為,作為限流電阻來用的,限制輸入電流的大小。沒有R1的話,輸入端的大的幅負電壓可能會打壞運放。

下面在畫一下等效工作原理圖,幫助更好的理解。

這個電路做一個簡單的改進,加入兩個電阻,就可以引入增益。電路圖如下。

R4和R5的比與K值有關,也就是與R3/R2有關。

R4/R5=(K–1)/(K+1)

來看一下推算方法,前面我們算的輸入為正的時候的傳遞函數為:

Vout=(1+R3/R2)*Vo-R3/R2*Vin

那么可以得出來此時的增益:

Vout/Vin=1+R4/R5+R4/R5*R3/R2

如果我們想讓總的增益為K,也就是Vout/Vin=K,這樣輸入為正的時候是K。而在輸入為負的時候總的增益為R3/R2,其值也是K,即K=R3/R2。把K帶入就可以的傳遞函數。

K=1+R4/R5+R4/R5*K

整理一下,可以得出來:

R4/R5=(K–1)/(K+1)

舉個例子,如果想獲得一個10倍的增益,那么R3=10*R2。把10帶入上面的式子以后,得出來的值就是0.818,也就是R4/R5=0.818。器件可以如此選擇:R2=3.3k,R3=33k,R4=8.2k,R5=10k,Vs=5V,IC1選擇OPA2374.如果輸入是400mV,那么輸出就4V。

下面是另一個類似的不用二極管的整流電路,工作原理和上面的類似。

輸入大于0時,IC1A是個跟隨器,V1Bi+=Vhalf=1/2*Vin,因此V1Bi-=1/2Vin,很容易得出來Vout=Vin。此時的傳遞函數為:

(Vout-Vhalf)/R4+(Vin-Vhalf)/R3=Vhalf/R2

把Vhalf=R5/(R1+R5)*Vin=1/2*Vin帶入,就可以很容易算出來,輸入為輸出。

在輸入小于0時,Vhalf=0,那么后面就是個反相器了。此時R2沒有電流流過,就相當于沒有作用。所以:

Vout=-R4/R3*Vin=-Vin

這一部分的功能等效圖跟上面的差不多,因此不再贅述了。
責任編輯人:CC

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