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電路圖解:一種精密全波整流電路的實(shí)現(xiàn)

發(fā)布時(shí)間:2015-10-07 責(zé)任編輯:susan

【導(dǎo)讀】波整流電路也叫做絕對(duì)值電路,輸出電壓為輸入電壓的絕對(duì)值。下面來實(shí)例分析一下一種精密全波整流電路的實(shí)現(xiàn)。
 
全波整流電路在直流穩(wěn)壓電源電路中很常見,四個(gè)二極管構(gòu)成的整流橋就是最基本的全波整流。不過采用二極管的整流電路由于二極管固有的開啟電壓的影響,當(dāng)輸入電壓較低時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。輸出電壓也比輸入電壓小一個(gè)二極管的壓降,因此也就只能在穩(wěn)壓電源電路中使用,要是對(duì)小信號(hào)進(jìn)行處理,必須采用特性更好的精密全波整流電路。
 
最近在看一篇文章,里面介紹了一種精密全波整流電路,電路如圖1 所示。
 
圖1 精密全波整流電路(三個(gè)三極管)
 
整個(gè)電路設(shè)計(jì)的挺巧妙的。我仿真了一下效果也蠻不錯(cuò)的。這里簡(jiǎn)單的對(duì)這個(gè)電路分析一下。
 
運(yùn)放U1的作用是將輸入信號(hào)Vin反向,得到-Vin。三極管Q2、Q3 其實(shí)就是兩個(gè)射極跟隨器電路將輸出并聯(lián)到一起了。這樣最終輸出的電壓由兩路射極輸出中電壓較高的那路決定,就等于是求絕對(duì)值運(yùn)算了。Q1 的作用是給 Q2 和 Q3 的基極提供一個(gè)合適的直流工作點(diǎn),使得 Q2 和 Q3 處于臨界開啟狀態(tài),這樣輸入信號(hào)稍微偏離零電位一些就會(huì)使得 Q2 或 Q3有輸出。下面是我用 Multisim 仿真的結(jié)果。
 
圖2 仿真結(jié)果
 
從仿真結(jié)果可以看出輸出的波形比輸入波形稍往上有個(gè)偏移。這是由于 Q1 將Q2 和 Q3 的基極電位抬高使得 Q2和Q3處于微微開啟狀態(tài),也就是當(dāng)輸入信號(hào)為0時(shí),輸出也是稍有些電壓的。不過這個(gè)偏移很小,只有幾十mV。對(duì)大多數(shù)的應(yīng)用來說沒有太大的影響。如果對(duì)此很在意,可以適當(dāng)?shù)募哟驲6的阻值,R6增大,Q1的基極電流降級(jí), 發(fā)射結(jié)壓降降低,Q2、Q3的基極靜態(tài)工作點(diǎn)同樣也會(huì)降低。
 
最后來總結(jié)一下這個(gè)電路的優(yōu)缺點(diǎn):
 
這個(gè)電路整體來說效果還不錯(cuò),但是由于采用了C1、C2兩個(gè)隔直電容因此低頻特性肯定會(huì)受到影響。低頻截止頻率我沒仔細(xì)算,但是簡(jiǎn)單的估算還是很容易的,忽略其他部分的影響,C1和R4構(gòu)成一個(gè)高通濾波,C2和 R5構(gòu)成一個(gè)高通濾波。這兩個(gè)高通濾波的截止頻率就決定了整個(gè)電路的截止頻率。
 
除了本文給出的這個(gè)實(shí)現(xiàn)方式,其實(shí)還有許多各具特色的電路實(shí)現(xiàn)。哪天有空了我試著總結(jié)一下。
 
最后說幾句題外話,本人反對(duì)使用盜版軟件,本文中用到的Multisim 確實(shí)是盜版的。最近正在尋找 Multisim 的替代品,希望下次寫電路方面的博客時(shí)能夠用上一款開源的電路軟件(比如 gEDA一類的)來完成電路圖繪制與仿真的工作。
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