精密半波整流电路proteus仿真

精密半波整流电路proteus仿真

10种精密整流电路的详解

1.第一种得模拟电子书上(第三版442页)介绍得经典电路。A1用得就是半波整流并且放大 两倍,A2用得就是求与电路,达到精密整流得目得。(R1=R3=R4=R5=2R2) 2.第二种方法瞧起来比较简单A1就是半波整流电路,就是负半轴有输出,A2得电压跟随器 得变形,正半轴有输出,这样分别对正负半轴得交流电进行整流!(R1=R2) 3.第三种电路

仿真效果如下: 这个电路真就是她妈得坑爹,经过我半天得分析才发现就是这样得结论:Uo=-|Ui|,整出来得电路全就是负得,真想不通为什么作者放到这里,算了先把分析整理一下: 当Ui>0得时候电路等效就是这样得

放大器A就是同相比例电路,Uo1=(1+R2/R1)Ui=2Ui 放大器B就是加减运算电路,Uo2=(1+R2/R1)Ui-(R4/R3)Uo1=-Ui 当Ui<0得时候电路图等效如下: 放大器A就是电压跟随器,放大器B就是加减运算电路 式子整理:Uo2=(1+R4/(R2+R3))Ui- R4/(R2+R3)Ui=Ui 以上就是这个电路得全部分析,但就是想达到正向整流得效果就应该把二极管全部反向过来电路与仿真效果如下图所示

4.第四种电路就是要求所有电阻全部相等。这个仿真相对简单。 电路与仿真效果如下 计算方法如下: 当Ui>0时,D1导通,D2截止(如果真就是不清楚为什么就是这样分析,可以参照模拟电子技术书上对于第一种电路得分析),这就是电路图等效如下(R6就是为了测试信号源用得跟这个电路没有直接得关系,不知道为什么不加这个电阻就仿真不了)

放大器A构成反向比例电路,uo1=-ui, 这时在放大器B得部分构成加减运算电路,uo2=-uo1=-(-ui) 注意:这里放大器B得正相输入端就是相当于接地得,我刚开始一直没有想通,后来明白了,这一条线路上就是根本就没有电流得,根本就没有办法列出方程来。(不知道这么想就是不就是正确得) 当Ui<0得时候,D1截止,D2导通,电路图等效如下: 这时就需要列方程了 Ui<0时Ui/R1=-(U2/R5+U2/(R2+R3))计算得到U2=-2/3 Ui 再根据U2/(R2+R3)=(U0-U2)/R4 得到U0=3/2 U2 带入得到U0=-Ui

单相半波整流电路

单相半波整流电路”教学设计 一、教学依据: 高等教育出版社教育部高职高专规划教材《电工电子技术》林平勇、高嵩主编,第十三章第一节 二、教材分析: 在小功率整流电路中,单相半波整流电路凭借其电路结构简单的特点广泛应 用于电工电子技术中。学好本节的内容将为后续课程内容单相全波整流电路、单相桥式整流电路、倍压整流电路打下良好的基础;同时也是教材前面半导体二极管知识的一个重要应用,所以本节内容在顺序安排上起到了承上启下的作用。本节主要介绍了单相半波整流电路的结构、工作原理以及负载电压和电流,在讲授时教师应吃透教材,深入浅出,利用实验现象、挂图形像直观地帮助学生掌握本节知识,并设计问题给学生以启迪。 三、学生分析: 电子电路理论普遍具有抽象性,而我们中职类学生基础较薄弱,所以中技生在学习基础理论的过程就较吃力,针对这一特点,本人直接通过实验的方法,利用直观现象来激发学生的学习兴趣,集中学生的听课注意力。在讲授本节内容时,本人在课堂上亲自演示用示波器测量单相半波整流电路的输入输出波形,学生可直观波形,对比波形来理解整流的作用和目的。另外结合整流电路应用于日常生活的电器(例如手机、MP3的充电器)来激发学生的学习整流电路的兴趣;在讲授整流原理时进行讲练结合,用任务驱动法展开教学。整个教学过程中应充分利用插图并通过教师的示范及学生亲自动手分析等,使学生逐步掌握分析电路的技能.要注意教给学生分析电路的方法,提高演示实验的可见度。在演示实验时最好边讲解,边操作.教师的演示将对学生起示范作用,因此要注意操作的规范性。 四、教学目标: 1知识与技能:帮助学生掌握单相半波整流电路的结构、工作原理及负载电压和电流的计算。 2、情感目标:利用实物展示、挂图和演示实验现象来引导学生理解整流的概念和作用,激发学生的兴趣,促进教育学的配合。 3、价值观:培养学生分析和检修整流电路故障的能力。 五、教学重点和难点: 单相半波整流电路的工作原理分析,输出电压极性和波形分析及负载直流电压电流的计算。 六、教具准备: 1N4007小功率整流二极管一只、手机充电器及其配套锂电池、示波器和事先制作好的单相半波整流电路、挂图2张 七、教学方法: 实物展示法、实验演示法、讲练结合法、启发诱导法 八、教学过程: 1、课堂引入 (一):师生互动环节(教师展示手机充电器对锂电池充电过程)

半波精密整流电路、8种类型精密全波整流电路及详细分析

精密全波整流电路 图中精密全波整流电路的名称,纯属本人命的名,只是为了区分;除非特殊说明,增益均按1设计.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R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益 图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2 图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3 图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点. 图5 和图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计 图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K 图8的电阻匹配关系为R1=R2 图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称. 图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性. 图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡. 精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态. 结论: 虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种. 图1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6个等值电阻R实现,其中电阻R3可以用两个R并联.可以通过R5调节增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有优势的是可以在R5上并电容滤波. 图2的电路的优势是匹配电阻少,只要一对匹配电阻就可以了.

十种运放精密全波整流电路

十种运放精密全波整流电路 图中精密全波整流电路的名称,纯属本人命的名,只是为了区分;除非特殊说明,增益均按1设计. 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R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益 图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2 图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3

图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点. 图5 和图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计 图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K

图8的电阻匹配关系为R1=R2 图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称. 图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性. 图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡. 精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态. 结论: 虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种. 图1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6个等值电阻R实现,其中电阻R3可以用两个R并联.可以通过R5调节增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有优势的是可以在R5上并电容滤波. 图2的电路的优势是匹配电阻少,只要一对匹配电阻就可以了. 图3的优势在于高输入阻抗. 其它几种,有的在D2导通的半周内,通过A2的复合实现A1的负反馈,对有些运放会出现自激. 有的两个半波的输入阻抗不相等,对信号源要求较高. 两个单运放型虽然可以实现整流的目的,但是输入\输出特性都很差.需要输入\输出都加跟随

种精密整流电路的详解

1.第一种的模拟电子书上(第三版442页)介绍的经典电路。A1用的是半波整流并且放 大两倍,A2用的是求和电路,达到精密整流的目的。(R1=R3=R4=R5=2R2) 2.第二种方法看起来比较简单A1是半波整流电路,是负半轴有输出,A2的电压跟随器的 变形,正半轴有输出,这样分别对正负半轴的交流电进行整流!(R1=R2) 3.第三种电路

仿真效果如下: 这个电路真是他妈的坑爹,经过我半天的分析才发现是这样的结论:Uo=-|Ui|,整出来的电路全是负的,真想不通为什么作者放到这里,算了先把分析整理一下: 当Ui>0的时候电路等效是这样的

放大器A是同相比例电路,Uo1=(1+R2/R1)Ui=2Ui 放大器B是加减运算电路,Uo2=(1+R2/R1)Ui-(R4/R3)Uo1=-Ui 当Ui<0的时候电路图等效如下: 放大器A是电压跟随器,放大器B是加减运算电路 式子整理:Uo2=(1+R4/(R2+R3))Ui- R4/(R2+R3)Ui=Ui 以上是这个电路的全部分析,但是想达到正向整流的效果就应该把二极管全部反向过来电路和仿真效果如下图所示

4.第四种电路是要求所有电阻全部相等。这个仿真相对简单。 电路和仿真效果如下 计算方法如下: 当Ui>0时,D1导通,D2截止(如果真是不清楚为什么是这样分析,可以参照模拟电子技术书上对于第一种电路的分析),这是电路图等效如下(R6是为了测试信号源用的跟这个电路没有直接的关系,不知道为什么不加这个电阻就仿真不了)

放大器A构成反向比例电路,uo1=-ui, 这时在放大器B的部分构成加减运算电路,uo2=-uo1=-(-ui) 注意:这里放大器B的正相输入端是相当于接地的,我刚开始一直没有想通,后来明白了,这一条线路上是根本就没有电流的,根本就没有办法列出方程来。(不知道这么想是不是正确的) 当Ui<0的时候,D1截止,D2导通,电路图等效如下: 这时就需要列方程了 Ui<0时Ui/R1=-(U2/R5+U2/(R2+R3))计算得到U2=-2/3 Ui 再根据U2/(R2+R3)=(U0-U2)/R4 得到U0=3/2 U2 带入得到U0=-Ui

十种精密全波整流电路图

十种精密全波整流电路图 图中精密全波整流电路的名称,纯属本人命的名,只是为了区分;除非特殊说明,增益均按1设计. 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R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益。 图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2

图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3 图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点。 图5 和图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计。

图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K 图8的电阻匹配关系为R1=R2 图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称。

图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性。 图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡。 精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态。 结论: 虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种。 图1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6个等值电阻R实现,其中电阻R3可以用两个R并联.可以通过R5调节增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有优势的是可以在R5上并电容滤波。 图2的电路的优势是匹配电阻少,只要一对匹配电阻就可以了。 图3的优势在于高输入阻抗。 其它几种,有的在D2导通的半周内,通过A2的复合实现A1的负反馈,对有些运放会出现自激. 有的两个半波的输入阻抗不相等,对信号源要求较高。

10种全波精密整流电路

十种精密全波整流电路 图中精密全波整流电路的名称,纯属本人命的名,只是为了区分;除非特殊

说明,增益均按1设计。 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R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益 图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2 图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3 图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益。缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点。 图5 和图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离。另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计 图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K 图8的电阻匹配关系为R1=R2 图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称。 图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0。使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性。而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性。 图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡。 精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态。 结论: 虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种。 图1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6个等值电阻R实现,

精密整流电路

实验 精密整流电路 一、实验目的 (1) 了解精密半波整流电路及精密全波整流电路的电路组成、工作原理及参数估算; (2) 学会设计、调试精密全波整流电路,观测输出、输入电压波形及电压传输特性。 二、知识点 半波精密整流、全波精密整流 三、实验原理 将交流电压转换成脉动的直流电压,称为整流。众所周知,利用二极管的单向导电性,可以组成半波及全波整流电路。在图1(a )中所示的一般半波整流电路中,由于二极管的伏安特性如图1(b )所示,当输入电压 幅值小于二极管的开启电压 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。即使幅值足够大,输出电压也只反 映 大于 的那部分电压的大小,故当用于对弱信号进行整流时,必将引起明显的误差, 甚至无法正常整流。如果将二极管与运放结合起来,将二极管置于运放的负反馈回路中,则 可将上述二极管的非线性及其温漂等影响降低至可以忽略的程度,从而实现对弱小信号的精密整流或线性整流。 1.精密半波整流 图2给出了一个精密半波整流电路及其工作波形与电压传输特性。下面简述该电路的工作原理: 当输入>0时,<0,二极管D 1导通、D 2截止,由于N 点“虚地”,故≈0(≈-0.6V )。 图1 一般半波整流电路 V i V O

当输入<0 时,>0,二极管D2导通、D1 截止,运放组成反相比例运算器,故,若R1=R2,则=-。其工作波形及电压传输特性如图所示。电路的输出电压可表示为 v0 = 0 v i>0 -v i v i<0 (a)电路(b)波形 (c)电压传输特性 图2 精密半波整流电路

这里,只需极小的输入电压,即可有整流输出,例如,设运放的开环增益为105 ,二 极管的正向导通压降为0.6V ,则只需输入为 μV 以上,即有整流输出了。同 理,二极管的伏安特性的非线性及温漂影响均被压缩了105 倍。 2.精密全波整流 图3给出一个具有高输入阻抗的精密全波整流电路及其工作波形与电压传输特性。 当输入 >0时, <0,二极管D 1导通、D 2截止,故 = = 。运放A 2为差分输入 放大器,由叠加原理知。 v o v i V OM (b )工作波形 (c ) 电压传输特性 图3 精密全波整流电路 v i R - + A 1 +15V -15V N D 1 R D 2 v o1 - + A 2 +15V -15V N R 2R R L v o (a )电路 t v i v o t

无需二极管的精密全波信号整流器

无需二极管的精密全波信号整流器 使用半导体二极管的整流器电路通常要处理大大超过二极管正向压降的电压,一般这不会影响整流的精度。但是,当二极管压降超过施加的电压时,整流信号的精度就会受到影响。精密整流电路将二极管与运算放大器结合起来,可消除了二极管压降的影响,实现了高精度的小信号整流。由于它具有现代运放的优点,因而可以处理满摆幅的输入、输出。图 1 的电路中完全无需二极管,即可在单电源供电情况下运行,提供全波整流。 电路工作原理如下:如果VIN>0V,则IC1A 的输出VHALF 等于VIN/2,而IC1B 用作一个减法器,其输出电压VOUT = VIN。实际上,这个电路是一个单位增益的跟随器。如果VIN = 0V,则VHALF = 0V,此时电路是一个单位增益反相器,输出VOUT = - VIN。图2 显示了电路在VIN、中间电压VHALF,以及输出电压VOUT下的输入信号。 无需二极管的精密全波信号整流器 作者:José M Blanes and José A Carrasco, University Miguel Hernández, Elche, Spain 使用半导体二极管的整流器电路通常要处理大大超过二极管正向压降的电压,一般这不会影响整流的精度。但是,当二极管压降超过施加的电压时,整流信号的精度就会受到影响。精密整流电路将二极管与运算放大器结合起来,可消除了二极管压降的影响,实现了高精度的小信号整流。由于它具有现代运放的优点,因而可以处理满摆幅的输入、输出。图 1 的电路中完全无需二极管,即可在单电源供电情况下运行,提供全波整流。

电路工作原理如下:如果VIN>0V,则IC1A 的输出VHALF 等于VIN/2,而IC1B 用作一个减法器,其输出电压VOUT = VIN。实际上,这个电路是一个单位增益的跟随器。如果VIN = 0V,则VHALF = 0V,此时电路是一个单位增益反相器,输出VOUT = - VIN。图2 显示了电路在VIN、中间电压VHALF,以及输出电压VOUT下的输入信号。 本电路使用了一块美国国家半导体公司的LMC6482 芯片,工作在两个运算放大器的线性区。推荐的应用包括用于自动增益控制、信号解调和过程仪表的低成本整流。电路只有一个与器件有关的特性:当输入电压超出负供电电压时,放大器一定不能有相位反转,LMC6482就能满足这一要求

小信号精密全波整流电路

图中精密全波整流电路的名称,纯属本人命的名,只是为了区分;除非特殊说明,增益均按1设计. 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R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益 图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2 图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3

图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点. 图5 和图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计

图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K 图8的电阻匹配关系为R1=R2 图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称. 图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.而且,单电源跟随

器在负信号输入时也有非线性. 图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡. 精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态. 结论: 虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种. 图1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6个等值电阻R实现,其中电阻R3可以用两个R并联.可以通过R5调节增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有优势的是可以在R5上并电容滤波. 图2的电路的优势是匹配电阻少,只要一对匹配电阻就可以了. 图3的优势在于高输入阻抗.

10种精密整流电路的详解

1. 第一种的模拟电子书上(第三版442页)介绍的经典电路。A1用的是半波整流并且放 大两倍,A2用的是求和电路,达到精密整流的目的。(R1=R3=R4=R5=2R2) 2. 第二种方法看起来比较简单A1是半波整流电路,是负半轴有输岀,A2的电压跟随器的 变形,正半轴有输岀,这样分别对正负半轴的交流电进行整流! (R1=R2) 3. 第三种电路 图3咼输入阻抗型 图4等值电阻型 R1 U1 ZOR ^^7 R2 1OK R3 20K ar R1 R2 20K 10K Ui R3 1 0K 謝https://www.360docs.net/doc/2b14410688.html, 1 >1 图6单运放三箱形 图5单运放T 型 ? 8壊益等于1复合放大器型 R2 R4 ■叭 R1 01 -DH- D2 Uo 丄 R3 图9复合放大器输入不对称型 因10单电源运放元二极管型

这个电路真是他妈的坑爹,经过我半天的分析才发现是这样的结论:Uo=-|Ui|,整出来的电路全是负的,真想不通为什么作者放到这里,算了先把分析整理一下:当Ui>0的时候电路等效是这样的

放大器B是加减运算电路.Uo2= (1+R^Rl) Ui- (R§R3) Uol=-Ui 当Ui<0的时候电路图等效如下: 以上是这个电路的全部分析,但是想达到正向整流的效果就应该把二极管全部反向过来电路和仿真效果如下图所示

4. 第四种电路是要求所有电阻全部相等。这个仿真相对简单。 电路和仿貞?效果如下 计算方法如下: 当Ui>0时,D1导通,D2截止(如果真是不淸楚为什么是这样分析,可以参照模拟电 子技术书上对于第一种电路的分析),这是电路图等效如下(R6是为了测试信号源用的 跟这个电路没有直接的关系,不知道为什么不加这个电阻就仿真不了) / Z — ' 1— 厶丿 r% R 8 uv D3 4 ?> Poston th 10 I mart Au?n Oro Shot Cursors mV LM3 少 AC OC GND CFF AC [F Ml Channel A U2:A ClkimielC ZA+IH 10K 10K Ro I0K CM :# SOLTC? 8 C nn= DI00E ?:TEXT : 〔 U2:B

精密整流电路的设计

精密整流电路 1、内容提要 本文设计了一种实用精密整流电路,通过对该电路进行理论分析、设计、参数计算,从仿真软件进行瞬态特性和频谱特性的仿真分析,了解到精密整流电路的作用是将微弱的交流电压转换成直流电压。 2、设计任务及要求 设计出了全波整流电路和半波整流电路。 3、总体方案 1、半波精密整流电路 2、全波精密整流电路 4、组装与调试 电路搭建过程中,需要注意各引脚之间不能触碰到一起,电路搭建完后首先是对运算放大器进行调零。调零时运算放大器7号引脚接 +15V,4号引脚接-15V,2号和3号引脚接地,用万用表检查电路是否为零。调零后,电路正常接通电源,然后用示波器观察波形是否失真。 五、实验结果 1、半波精密整流电路的实验波形如下: 2、全波精密整流电路的实验波形如下:

六、所设计电路的特点及改进意见 精密整流电路在设计完成后,在调零过程中可能会没有想象中的效果,可以在电路接通测试时调零,如果波形有失真或者振幅偏小,可以修改一些参数,增大电阻值或减小电阻值。 7、元器件清单: 电阻100千欧1个,电阻20千欧4个,电阻10千欧2个,电阻5千欧1个,运算放大器(LF356)2片,二极管2个。 8、收获,体验,建议 本次设计不仅了解到全波跟半波的相关知识,还学会怎样在波形无法看到时怎样调整电路,,虽然实验过程中遇到很多问题,但是经过老师和同学的指点后,实验还是成功完成。体会最深的是当我们搭建的电路出现问题时,我就把电路全部拆了,然后又重新搭建,感觉这种解决问题的办法不好,因为有时候波形无法看到是因为电路板某一地方短路,只需用万用表检查电压即可,而拆了电路重新搭建不仅浪费时间,而且效率低。 九、参考文献:《电子线路设计·实验·测试》(第二版)

精密全波整流电路设计

精密全波整流电路设计 发布日期:2009-3-16 15:01:33文章来源:搜电浏览次数:99 图中精密全波整流电路的名称,纯属本人命的名,只是为了区分;除非特殊说明,增益均按1设计. 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 R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益 图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2 图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3

图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点. 图5 和图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计

图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K 图8的电阻匹配关系为R1=R2 图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称. 图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线

性.而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性. 图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡. 精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态. 结论: 虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种. 图1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6个等值电阻R实现,其中电阻R3可以用两个R并联.可以通过R5调节增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有优势的是可以在R5上并电容滤波. 图2的电路的优势是匹配电阻少,只要一对匹配电阻就可以了. 图3的优势在于高输入阻抗. 其它几种,有的在D2导通的半周内,通过A2的复合实现A1的负反馈,对有些运放会出现自激. 有的两个半波的输入阻抗不相等,对信号源要求较高. 两个单运放型虽然可以实现整流的目的,但是输入\输出特性都很差.需要输入\输出都加跟随器或同相放大器隔离. 各个电路都有其设计特色,希望我们能从其电路的巧妙设计中,吸取有用的.例如单电源全波电路的设计,复合反馈电路的设计,都是很有用的设计思想和方法,如果能把各个图的电路原理分析并且推导每个公式,会有受益的.

精密全波整流电路单运放型

T 型精密全波整流电路的原理图如下。 △型电路如下,其中R1 = 2*R2=2*R3:

图2 单运放精密全波整流电路(△型) 原理与T型差不多,输入为正电压时,D1 导通,D2截止。相当于个电阻分压网络。 开路输出电压:Vout = Vin / 2 输入输出阻抗的计算很简单,这里就不计算了。 输入为负电压时D1截止,D2导通。就是个反向放大电路,这时R3其实也没有什么真正的作用。 这个电路的特点和 T型差不多。输入、输出阻抗随输入信号极性变化,都不是很理想。但是只用了一个运放,电路结构简单。 精密全波整流电路(利用单电源供电运放) 分类:传感器、电路与信号处理 2012-08-16 17:12 3330人阅读评论(0) 收藏举报工作 利用单电源运放的跟随器的工作特性,也可以实现精密全波整流。单电源供电的运放构成的跟随器,当输入信号大于0时,输出跟随输入变化。当输入信号小于0的时候,输出为0。利用这个特性可以构成如下的电路。 当输入为正电压时,等效电路如下: 输入电阻Rin = inf 输出电阻 Rout = 0 Vout = Vin 当输入为负电压时,等效电路如下:

输入电阻Rin = R1 输出电阻 Rout = 0 Vout = - R2/R1 * Vin 使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性。而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性。这些都会导致输入波形的失真。另外,输入电阻随输入信号的极性也会发生变化,如果R1、R2 不相等,则增益也随输入信号的极性变化。 (注:本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。请预览后才下载,期待您的好评与关注!)

十种精密直流电路

半波,全波精密整流电路介绍全波精密整流电路 如图(747)(a)所示,其工作原理: 在半波精密整流电路中,当u I >0时,u O =-Ku I (K>0),当u I <0时,u O =0。若利用反相求和电路将-Ku I 与u I 负半周波形相加, 就可实现全波整流。 分析由A 2 所组成的反相求和运算电路可知,输出电压 当u I >0时,u O1 =-2u I ,u O =-(-2u I +u I )=u I ; 当u I <0时,u O1 =0,u O =-u I ;所以 故此图也称为绝对值电路。当输入电压为正弦波和三角波时,电路输出波形分别如图所示。 半波精密整流 整流:将交流电转换为直流电,称为整流。 精密整流电路的功能:将微弱的交流电压转换成直流电压。

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。当输入电压为正弦波时,半波整流和全波整流输出电压波形如图(744)所示。 在如图(745)(a)所示的半波整流电路中,由于二极管的伏安特性如图(b)所示,当输入电压u I 幅值小于二极管的开启电压U on 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u I 幅值足够大,输出电压也只反映u I 大于U on 的那部分 电压的大小。因此,该电路不能对微弱信号整流。 半波精密整流电路 如图(746)(a)所示,其工作原理: ★当u I >0时,必然使集成运放的输出u/ O <0,从而导致二极管D 2 导通,D 1 截止,电路实现反相比例运算,输出电压 当u I <0时,必然使集成运放的输出u/ O >0,从而导致二极管D 1 导通,D 2 截止,R f 中电流为零,因此输出电压u O =0。u I 和u O 的波形如图(b)所示。 ★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D 1 导通,集成运放的净输入电压 同理可估算出为使D 2导通集成运放所需的净输入电压,也是同数量级。可见,只要输入电压u I 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D 1和D 2 工作状态,从而达到精密整流的目的。

种精密整流电路的详解

1. 第一种的模拟电子书上(第三版442页)介绍的经典电路。A1用的是半波整流并且放大 两倍,A2用的是求和电路,达到精密整流的目的。(R仁R3=R4=R5=2R2) 2. 第二种方法看起来比较简单A1是半波整流电路,是负半轴有输出,A2的电压跟随器的变形, 正半轴有输出,这样分别对正负半轴的交流电进行整流!(R仁R2) 3. 第三种电路 仿真效果如下: 这个电路真是他妈的坑爹,经过我半天的分析才发现是这样的结论:Uo=-|Ui|,整出来的电路全是负的,真想不通为什么作者放到这里,算了先把分析整理一下: 当Ui>0的时候电路等效是这样的 放大器A是同相比例电路,Uo1=(1+R2/R1)Ui=2Ui 放大器B 是加减运算电路,Uo2=(1+R2/R1)Ui-(R4/R3)Uo1=-Ui 当Ui<0的时候电路图等效如下: 放大器A是电压跟随器,放大器B是加减运算电路 式子整理:Uo2=(1+R4/(R2+R3))Ui-R4/(R2+R3)Ui=Ui 以上是这个电路的全部分析,但是想达到正向整流的效果就应该把二极管全部反向过来电路和仿真效果如下图所示 4. 第四种电路是要求所有电阻全部相等。这个仿真相对简单。 电路和仿真效果如下 计算方法如下: 当Ui>0时,D1导通,D2截止(如果真是不清楚为什么是这样分析,可以参照模拟电子技术书上对于第一种电路的分析),这是电路图等效如下(R6是为了测试信号源用的跟这个电路没有直接的关系,不知道为什么不加这个电阻就仿真不了 ' 放大器A构成反向比例电路,uo仁-ui, 这时在放大器B的部分构成加减运算电路,uo2=-uo仁-(-ui)注意:这里放大器B的正相输入端是相当于接地的,我刚开始一直没有想通,后来明白了,这一条线路上是根本就没有电流的,根本就没有办法列出方程来。(不知道这么想是不是正确的)当Ui<0的时候,D1截止,D2导通,电路图等效如下: 这时就需要列方程了 Ui<0 时Ui/R1=-(U2/R5+U2/(R2+R3))计算得到U2=-2/3Ui 再根据U2/(R2+R3)=(U0-U2)/R4 得到U0=3/2U2 带入得到U0=-Ui 这个电路在网上找到的,加在这里主要就是感觉和上一个电路有点像,但是现在分析了一下,这个是最经典的电路变形,好处还不清楚。 5. 单运放T型运放形式分析结果如下: 当Ui<0的时候D1截止,D2导通是构成反向比例运算电路,Uo=-(R2/R1)Ui,这个我就不解释那么详细了,前面已经说了好多了。 当Ui>0的时候D1导通,D2截止,这时候运算放大器是没有什么作用的,只是起到虚短的效果, R3和R1 分压,Uo=1/2Ui。 仿真的效果如下: 6. 单运放三角形的分析基本上是一样的,这里不再赘述。 仿真效果如下: 也是0.5的Ui 7. 增益大于1的复合放大器型分析如下:

精密正负半波整流电路

精密正半波整流电路:
当 vi<0 时,瞬间(这个时间非常非常短)D1,D2 是处于截止状态(看二极管的伏安特性) 运放反馈回路还没有建立。运放处于开环工作状态,所以运放的输出电压 Vo`为正,并且以 摆率往正电源上升,当运放输出电压大于二极管导通电压,约为即 vo-vi>=0.6V 时,由于运 放反相端电压为 Vi,是负电压。所以 D1 截止 D2 导通。此时,负反馈回路建立,是运放输 出端→D2→R2→R1→VI.相当于反相比例放大器,其输出电压 Vo= -(R2/R1)Vi 当 vi > 0 时,瞬间(这个时间非常非常短)D1,D2 是处于截止状态(看二极管的伏安特性) 运放反馈回路还没有建立。运放处于开环工作状态,所以运放的输出电压 Vo`为负,并且以 摆率往负电源下降,当运放输出电压大于二极管导通电压,约为即 vi-vo>=0.6V 时,由于运 放反相端电压为 Vi,是正电压。所以 D1 导通 D2 截止。此时,其中反馈回路建立,运放反 相端电压为 0,R2 无电流通过,运放输出端被钳位在-0.6V 左右。所以 Vo = 0, 综上:该电路输出正半波。 原理图如图
R3
R2 10k V3 VOFF = 0 VAMPL = 5 FREQ = 100
V
A
D1
10k
VSS D1N4148 U1B 4 V6 R7 5 5k 8 VCC 正半波整流电路 + LM358 7
B
D2
C
RLV 10k
OUT V+
D1N4148
V
0
0
0
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半波全波精密检波整流电路

实验四半波/全波精密检波整流电路 一、实验目的: 1.1、了解精密半波/全波检波整流电路的工作原理; 1.2、了解精密半波/全波检波整流电路正常工作的条件。 二、实验内容: 2.1 精密半波检波整流电路是一种由集成运算放大器构成的精密检波电路。它是由半波整流器(如图8-1所示,由芯片UiA及其附属元件组成)和低通滤波器(如图8-1所示,由芯片UiB及其附属元件组成) 组成。 2.2 精密半波检波整流电路正常工作的条件: 2.2.1 运放的输出电压大于二极管的正向电压。即D1 和D2 总是一个导通,另一个截止,这样电路就能正常检波。 2.2.2 电路所要求的最小输入电压峰值为Ud/Au (UD 为二极管的正向电压,Au=Rf/R1)。 实验电路图如下: 4-1精密半波检波整流电路 2.3 所需元件与设备: LF358两片;10K(棕黑橙)电阻5个;IN4148二极管两个;电容103一个; 2.4 实验步骤: (1)按精密半波检波整流电路图接好线路;

(2)接通电源,IN1输入正弦波,在DRVI中分别观察IN1点、OUT1两处的输出波形。 (3)当In1>0 时,Out1<0 ,D2导通,D1 截止,运放工作在深度负反馈状态。(4)当In1< 0 时,Out1> 0 , D2截止,D1导通,构成反相比例放大器。(5)把电路的两个二极管反向,观察输出波形。 (6)把In1输入换成调幅波,分别观察In1点、Out1两处的输出波形,同时与上面所做的正弦波时间的两处波形进行比较。 (7)在精密半波检波整流电路的基础上,加一级加法运算放大器,就组成了精密全波整流电路。 精密全波检波整流电路 2.5 所需元件与设备: LF358两片;10K(棕黑黑红棕)电阻5个;IN4148二极管两个;电容103一个; 2.6 实验步骤: (1)按精密全波检波整流电路图接好线路; (2)接通电源,In2输入调幅波,在DRVI中观测输出波形Out2(或用视波器

半波整流、全波整流

二、整流电路 整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。 (1 )半波整流 半波整流 半波整流是利用二极管的单向导电性进行整流的最常用的电路,常用来将交流电转变为直流电。 半波整流利用二极管单向导通特性,在输入为标准正弦波的情况下,输出获得正弦波的正半部分,负半部分则损失掉。 右图是一种最简单的整流电路。 半波整流电路 它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz ,组成。变压器把市电电压(多为220伏)变换为所需要的交变电压e2,D 再把交流电变换为脉动直流电。 下面从右图的波形图上看着二极管是怎样整流的。 半波整流电路

变压器次级电压e2,是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压,它的波形如图所示。在0~π时间内,e2为正半周即变压器上端为正下端为负,此时二极管承受正向电压面导通,e2通过它加在负载电阻Rfz上。在π~2π 时间内,e2为负半周,变压器次级下端为正上端为负。这时D承受反向电压,不导通,Rfz上无电压。在2π~3π时间内,重复0~π 时间的过程;而在3π~4π时间内,又重复π~2π时间的过程…这样反复下去,交流电的负半周就被"削"掉了,只有正半周通过Rfz,在Rfz上获得了一个单一右向(上正下负)的电压,如图所示,达到了整流的目的。但是,负载电压Usc以及负载电流的大小还随时间而变化,因此,通常称它为脉动直流。 这种除去半周、图下半周的整流方法,叫半波整流。不难看出,半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的,电流利用率很低(计算表明,整流得出的半波电压在整个周期内的平均值,即负载上的直流电压Usc =0.45e2 )因此常用在高电压、小电流的场合,而在一般无线电装置中很少采用。 整流电路分半波整流和全波整流, 半波整流PN结二极管只允许一个正半周交流电流或一个负半周交流电流通过,全波整流又称桥式整流,一个正弦波通过全波整流电路时,正负周期分别耦合 单相是相对于三相而言。我们家用照明灯用的就是单相电。 半波整流是相对于全波整流。 单相全波整流电路用两只整流二极管,需要变压器次级有中间抽头。也可以用四只整流二极管组成桥式整流电路,变压器次级不需要抽头。 单相半波整流电路用一只整流二极管。 想一想正弦函数的图象。全波整流把图象的负半周“反到”X轴的上部,整流前后的电压有效值变化不大。 当人们想把交流电变成直流电是就需此电路。因交流电流动方向是反复交替变化的电流,而直流电是单方向流动,人们就利用二极管单向导电性将电流转换为一个方向的电流,半波整流用一个二极管,所以出来的电流一半有一半没有称半波整流,用在对直流电要求不是很严格的场合。而用四个二极管,可以实现将交流电所有波型全部转换成单一方向的电流,所以叫全波整流。一般后面还需要加一个滤波电容,去除整流后的杂波即可,极性不能反了。全波整流的电路在通常变压器中常被采用。 半波整流把图象的负半周削掉了,整流后的电压有效值接近整流前的一半 全波整流 全波整流电路如图Z0703所示。它是由次级具有中心抽头的电源变压器Tr、两个整流二极管D1、D2和负载电阻R L组成。变压器次级电压u21和u22大小相等,相位 相反,即 u21 = - u22= 式中,U2 是变压器次级半边绕组交流电压的有效值。 全波整流电路的工作过程是:在u2 的正半周(ωt = 0~π) D1正偏导通,D2反偏截止,R L上有自上而下的电流流过, RL上的电压与u21 相同。 在u2 的负半周(ωt =π~2π),D1反偏截止,D2正偏导通,R L上也有自上而下的电流流过, R L上的电压与u22相同。可画出整流波形如图Z0704所示。可见,负载凡上得到的也是一单向脉动电流和脉动电压。其平均值分别为:

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