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【图】精密整流与普通整流电路的区别详解

电工天下【电工电路】 编辑:dgjs123 发布时间:2015-11-27 14:29:21

精密整流与普通整流电路的区别

将交流电转换为直流电称为整流。

全波整流电路的输出保留输入电压的形状,而仅仅改变输入电压的相位。半波和全波整流电路在功能上和精密整流一样,由于二者的适用范围不同,理解时应区分二者的结构和工作原理。

当输入电压为正弦波时,半波整流电路的输出电压波形如图1中uO1所示,全波整流电路的输出电压波形如图1中uO2所示。
精密整流与普通整流电路1

精密整流电路的功能是可以将微弱的交流电压过零处附近准确转换成直流电压。

在图2(a)所示为一般半波整流电路,由于二极管的伏安特性如图(b)所示,当输入电压uI幅值小于二极管的开启电压Uon时,二极管在信号的整个周期均处于截止状态,输出电压始终为零。即使uI幅值足够大,输出电压也只反映uI大于Uon的那部分电压的大小。

在uI与Uon相差不大时,输出整流波形在零区附近的失真非常明显。因此,该电路不能对微弱信号整流。
精密整流与普通整流电路2

图3(a)所示为半波精密整流电路。当uI>0时,必然使集成运放的输出精密整流与普通整流电路 <0,从而导致二极管D2导通,D1截止,电路实现反相比例运算,输出电压:
精密整流与普通整流电路           (1)

当uI<0时,必然使集成运放的输出精密整流与普通整流电路 >0,从而导致二极管D1导通,D2截止,Rf中电流为零,因此输出电压u0=0。uI和u0的波形如图(b)所示。
精密整流与普通整流电路

如果设二极管的导通电压为0.7V,集成运放的开环差模放大倍数为50万倍,那么为使二极管D1导通,集成运放的净输入电压应为:
精密整流与普通整流电路

同理可估算出为使D2导通,集成运放所需的净输入电压也具有同等数量级。可见,只要输入电压uI使集成运放的净输入电压产生非常微小的变化,就可以改变D1和D2工作状态,从而达到精密整流的目的。
  
图3(b)所示波形说明当uI>0时u0=-KuI(K>0),当uI<0时u0=0。可以想象,若利用反相求和电路将-KuI与uI负半周波形相加,就可实现全波整流,此处不赘述。

一般整流电路通常用于需要通过整流获得某恒定直流电压的场合,如电子线路的控制电源等。通常在这种应用场合下不需计较整流输出端的波形,而只关心滤波后获得的直流电压的大小。而精密整流常用作信号变换,因而除了相位关系的改变外,主要关心整流输出波形与输入波形的相符程度,任何微小的畸变都会影响精密整流的性能。

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