精密整流电路 分析
8种类型精密全波整流电路及详细分析
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是将交流信号转换为直流信号的一种电路。
下面将介绍8种常见的精密全波整流电路及其详细分析：1.整流电阻式整流电路：这种电路通过一个电阻来限制电流，将输入信号的负半周去掉，输出为纯正半周波信号。
该电路简单且成本较低，但效果不稳定，受负载变化的影响较大。
2.桥式全波整流电路：桥式整流电路是将四个二极管按桥形连接，可以实现将输入信号的负半周反向成正半周输出。
该电路具有高效率、稳定性好且抗干扰能力强的优点，被广泛应用。
3.中点整流电路：中点整流电路是将输入信号通过一个变压器分成两路，然后进行整流，再通过滤波电容和稳压电路来获得稳定的直流输出。
该电路具有较好的稳定性和输出质量，但成本较高。
4.高压全波整流电路：高压全波整流电路是在桥式整流电路的基础上加入一个电压倍压电路，用于输出高压直流。
该电路被广泛应用于高压直流电源。
5.隔离型全波整流电路：隔离型全波整流电路是通过一个变压器将输入的交流信号与输出的直流信号进行电气隔离，以提高安全性和抗干扰能力。
6.双绕组全波整流电路：双绕组全波整流电路是通过两个平衡绕组来实现整流，可以提高转换效率和输出质量，适用于高精度和高要求的应用场景。
7.调谐式全波整流电路：调谐式全波整流电路通过一个调谐电路来实现对输入信号波波数的调谐，并通过滤波电路和稳压电路获得稳定的直流输出。
该电路适用于需要对输入信号进行调谐的场景。
8.双向全波整流电路：双向全波整流电路是将输入信号进行整流后得到一个正半周波信号，然后通过一个功率倍增电路产生一个负半周波信号，最后将两者相加得到完整的全波信号，可以提高输出质量和效率。
总之，不同的精密全波整流电路适用于不同的场景，根据具体要求选择合适的电路可以提高输出质量和效率，满足各种应用需求。
精密全波整流电路原理
精密全波整流电路原理1. 前言全波整流电路是电子电路中比较基础的一种。
它的作用是将交流电转换为直流电，是我们日常生活和工作中经常使用到的电路。
其中较为常见的是精密全波整流电路。
2. 精密全波整流电路的结构精密全波整流电路由变压器、四个二极管和负载组成。
变压器是精密全波整流电路的核心，它将高压的交流电转换为较低的交流电，并且改变了交流电的相位，使接下来的整流更加容易实现。
四个二极管中的两个被称为前紧贴二极管，另外两个被称为后松贴二极管。
前紧贴二极管和后松贴二极管的功用是将交流电从两个方向整流成直流电，并将直流电输出至负载。
负载是整个电路输出的重要组成部分，它可以是灯泡、电流表等等。
3. 精密全波整流电路的工作原理在整个电路中，变压器是起到传递交流电到后面的二极管整流器的一个关键组件。
由于变压器中间部位存在磁流链的作用，使得接收到的交流电的大小得到了大幅度的控制。
从理论上讲，变压器绕组中心的两个点之间的电压是相等的。
第一步：在下半个周期中，输入变压器的交流电为正极极性，经变压器调整后，直接流动到后面的后松贴二极管和负载上。
可以理解成经过变压器调整后，我们得到了负载上的正极直流电流。
第二步：在上半个周期中，输入变压器的交流电为负极极性，经过变压器调整后，就可以直接流动到前紧贴二极管和负载上。
可以理解成经过变压器调整后，我们得到了负载上的负极直流电流。
如此反复进行下去，我们就可以得到在负载上来回流动的直流电。
而这也是精密全波整流电路的主要功用。
简单来说，该电路可以实现在任何情况下，保证负载上的电流是单向的直流电，并且电流稳定。
4. 总结作为一种常用的电子电路，精密全波整流电路有着十分重要的意义。
我们在身边到处都可以看到和用到，比如电灯的光源、计算机系统等等。
精密全波整流电路的实际应用对于节约能源，提升产品效率有着十分重要的作用。
当我们完全理解了电路的结构、原理和工作过程，也更能够灵活运用和改进这个电路。
精密半波、全波整流电路结构原理图解
精密半波、全波整流电路结构原理图解利用二极管（开关器件）的单向导电特性，和放大器的优良放大性能相结合，可做到对输入交变信号（尤其是小幅度的电压信号）进行精密的整流，由此构成精密半波整流电路。
若由此再添加简单电路，即可构成精密全波整流电路。
二极管的导通压降约为0.6V左右，此导通压降又称为二极管门坎电压，意谓着迈过0.6V这个坎，二极管才由断态进入到通态。
常规整流电路中，因整流电压的幅值远远高于二极管的导通压降，几乎可以无视此门坎电压的存在。
但在对小幅度交变信号的处理中，若信号幅度竟然小于0.6V，此时二极管纵然有一身整流的本事，也全然派不上用场了。
在二极管茫然四顾之际，它的帮手——有优良放大性能的运算放大器的适时出现，改变了这种结局，二者一拍即合，小信号精密半波整流电路即将高调登场。
请看图1。
图1 半波精密整流电路及等效电路上图电路，对输入信号的正半波不予理睬，仅对输入信号的负半波进行整流，并倒相后输出。
（1）在输入信号正半周（0~t1时刻），D1导通，D2关断，电路等效为电压跟随器（图中b电路）：在D1、D2导通之前，电路处于电压放大倍数极大的开环状态，此时（输入信号的正半波输入期间），微小的输入信号即使放大器输入端变负，二极管D1正偏导通（相当于短接），D2反偏截止（相当于断路），形成电压跟随器模式，因同相端接地，电路变身为跟随地电平的电压跟随器，输出端仍能保持零电位。
（2）在输入信号负半周（t1~t2时刻），D1关断，D2导通，电路等效反相器（图中c电路）：在输入信号的负半波期间，（D1、D2导通之前）微小的输入信号即使输出端变正，二极管D1反偏截止，D2正偏导通，形成反相（放大）器的电路模式，对负半波信号进行了倒相输出。
在工作过程中，两只二极管默契配合，一开一关，将输入正半波信号关于门外，维持原输出状态不变；对输入负半波信号则放进门来，帮助其翻了一个跟头（反相）后再送出门去。
两只二极管的精诚协作，再加上运算放大器的优良放大性能，配料充足，做工地道，从而做成了精密半波整流这道“大餐”。
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这个电路在网上找到得,加在这里主要就就是感觉与上一个电路有点像,但就是现在分析了一下,这个就是最经典得电路变形,好处还不清楚。
十个精密整流电路的详细分析
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来调节增益分析：当Ui>0时，分析各点电压正负关系可知D1截止，D2导通，R1，R2和A1构成了反向比例运算器，增益为-1，R4，R3，R5和A2构成了反向求和电路，通过R4的支路的增益为-1，通过R3支路的增益为-2，等效框图如下：当Ui>0时，最终放大倍数为1，输入阻抗为R1||R4。
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，也会影响最终输出。
-2-1-1图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2图2 四个二极管型分析：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=Ui当Ui<0时，根据各点电压正负情况可知D1，D4截止，D2、D3导通，A1为反向比例运算器，增益为-R2/R1，A2为电压跟随器，所以输出电压为Uo=-Ui。
此电路采用两个运放分别处理正电压和负电压的情况，所以R1和R2需配对，否则输入为负电压时电路增益不为1,。
R3阻值不重要，但不能太小，否则输入为负电压时A1需向R3提供较大的电流，该电路的输入阻抗为R1。
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。
精密全波整流电(经典型)
精密全波整流电(经典型)
下面的这种精密全波整流电路，由于性能比较优越，被称为经典型。
下面电路中，电阻要满足如下要求R1=R2，R4=R5=2*R3
图1 经典型精密全波整流电路
当输入电压为正时，D1截止，D2导通。
这时R1、R2和U1 共同构成一个放大倍数为-1的反向放大电路。
R3、R4、R5和U2 共同构成了个反向加法电路。
通过电阻R4的支路的放大倍数为-1，通过R3 的支路的放大倍数为-2。
因此，等效的框图可以表示如下。
图2 输入电压为正时的等效框图
可以看出，对于正电压输入，放大倍数为1。
这时输入阻抗为R1||R4。
当输入为负电压时，D1导通，D2截止。
这时U1的作用为将R2的左端电位钳位在0V。
而U2的反馈作用使得R3的右端电位为0。
因此，R2、R3这个支路两端电位相等、没有电流的，实际上是不起任何作用的。
因此，这时整个电路其实就是R4、R5和U2 组成的放大倍数为-1反向放大电路。
此时电路的输入阻抗仍为：R1||R4。
综合上面两种情况，该电路的功能就是将输入信号求绝对值，也就是精密整流功能。
这个电路虽然电阻比较多，但是匹配起来并不麻烦。
输入阻抗恒等于R1||R4，输入阻抗很低。
这些都是它的优点，除此之外，电阻R5上可以并联电容，这样就连带着滤波功能了。
另外，通过改变R5 的大小，就可以改变增益。
由于具有上述的优点，因此大家称之为经典型精密整流电路。
精密整流电路的分析与应用
第22卷第3期 河北建筑工程学院学报 V ol.22N o.32004年9月 JOURNA L OF HE BEI I NSTIT UTE OF ARCHITECT URA L E NGI NEERI NG September 2004收稿日期:2004-03-02作者简介:男,1970年生,工程师,张家口市,075000精密整流电路的分析与应用景海云张家口煤矿机械有限公司摘 要 详细论述了精密整流电路的工作原理,并对其如何提高精度、克服非线性误差加以分析,最后具体介绍了它在矿用真空电磁起动器信号采样回路中的实际应用.关键词 精密整流电路;非线性;精度;采样回路中图号 T U9810 引 言近年来,随着大规模集成电路技术的日益成熟,单片机以其高可靠性,广泛应用于工业控制系统的各个领域.在工业控制过程中,计算机系统对被控对象的测试和对控制条件检测的准确与否,信号采样,它决定系统控制的成败.如何处理采样进来的交流输入信号,使其准确反映外部设备的运行情况,整流电路的精度起着至关重要的作用.1 精密整流电路的分析1.1 精密整流电路克服线性差的分析二极管具有单向导电性,它是最常用的整流元件.由它可以构成许多整流电路如,半波整流、全波整流、桥式整流等,这是大家所熟知的.但二极管的非线性将产生相当大的误差,特别是当信号幅度小于二极管的死区电压时,问题尤其严重,因此说由二极管构成的整流电路精度较低.为了提高精度,可以用运算放大器来组成整流电路,利用集成运放的放大作用和深度负反馈克服二极管非线性造成的误差.图1就是由运算放大器组成的半波精密整流电路.下面分析一下电路的工作情况:(1)当U I <0时,集成运放的输出电压U A >0,二极管V 1截止,V 2导通,集成运放工作在深度负反馈,此时这个电路相当于一个放大倍数为1的反比例电路,因此有:U o =-R f U I /R 1=-U I(2)当U I >0时,集成运放的输出电压U A <0,二极管D 1导通,D 2截止,U A ≈-0.7V ,其输出电压U o =0(因集成运放反相输入端为虚地).在这个过程中集成运放也处于深反馈状态,其反馈电阻很小(为防止放大器负向饱和),这样当输入信号极性变化后,可使输出电压极性加速转换.那么精密整流电路是如何克服线性差问题的呢?在图1电路中,如果D 2是一个理想二极管(导通时电压降为零、截止时反向电流为零),无疑这个电路一定具有理想的整流特性,但是理想二极管是不存在的,D 2只是一个普通二极管,弱信号时(其幅值U im 与二极管的死区电压相差不大,甚至更小的电压),D 2阳极电压U A ,如与输入电压|U I |相等(假设放大器A uf =-1),则D 2的阴极电压一定低于这个值,这时放大器反馈减弱,即X f (反馈量)变小,在X i (输入量)不变的情况下,X O =A (X i -X f )增大(其中A 是放大器的开环放大倍数)。
精密半波整流电路
精密半波整流电路一、概述精密半波整流电路是一种常用的电源电路，其主要作用是将交流电转换为直流电。
在精密测量、仪器仪表等领域中，精密半波整流电路被广泛应用。
本文将对精密半波整流电路进行详细的介绍和分析。
二、工作原理精密半波整流电路由变压器、二极管、滤波电容等组成。
当输入交流电通过变压器后，经过二极管的单向导通后，输出的直流信号经过滤波电容后可以获得稳定的直流输出。
三、设计要点1. 选择合适的变压器在设计精密半波整流电路时，需要选择合适的变压器。
变压器应具有良好的性能和稳定性，能够提供所需的输出功率，并且具有较高的转换效率。
2. 选择合适的二极管在选择二极管时，需要考虑其正向导通特性和反向击穿特性。
应该选择正向导通特性好、反向击穿特性强的二极管。
3. 设计合适的滤波电容滤波电容对于稳定输出电压至关重要。
应该选择容值适当、工作电压高、漏电流小的滤波电容。
4. 保证输出负载稳定为了保证输出负载的稳定性，可以采用稳压二极管、调节管等元件进行调节，以确保输出电压不会随着负载变化而发生明显的波动。
四、常见问题及解决方法1. 输出电压波动较大可能是因为滤波电容容值过小或者漏电流较大导致的。
可以通过增加滤波电容或更换更好的滤波电容来解决这个问题。
2. 输出功率不足可能是因为变压器选择不合适或者二极管承受不了高功率导致的。
可以通过更换合适的变压器或者使用承受更高功率的二极管来解决这个问题。
3. 温度过高可能是因为二极管工作时产生大量热量导致的。
可以通过改善散热条件或者使用承受高温的元件来解决这个问题。
五、总结精密半波整流电路是一种常用的电源电路，其设计需要考虑多方面因素，包括变压器、二极管、滤波电容等。
在实际应用中，可能会出现输出电压波动、输出功率不足、温度过高等问题，需要根据具体情况进行相应的解决方法。
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经典型精密整流电路的电路分析
对于A1 ，其电路可简化为：
当Ui为正时，Vo2 = Ad * (-Ui) ，则D1截止，D2导通，等效电路为：
上图仅仅比反相放大器多了一个D2二极管，这个二极管最多是使运放增加了数值等于VD 的输出失调电压，接成闭环后，可以忽略不计，故：
Vo1 = - R2/R1 *Ui
当R2=R1时，Vo1=-Ui。
当Ui为负时，Vo1==0；
看图可知，A2是反相加法器，将输入的信号和第1个运放输出的信号叠加并反相,从而可以得到波形全为正的半正弦波信号,既整流信号。
可以调节电阻使加法器的放大倍数为1
根据虚短，Vn2=0
根据虚断，Vo1/R3 + Ui/R4 = -Uo/R5
当Ui为正时，Vo1=-Ui，Uo= -Ui*R5(1/R4 – 1/R3) ,取R5=R4=2R3 U0=Ui
当Ui为负时，Vo1==0；Uo = R5/R4 |Ui|；取R5=R4=2R3 ，U0=|Ui|
后续电路上加大电容，就可以得到脉动直流。
四个二极管型精密整流电路分析
当Ui为正时，Vo1 = Ad1 * (-Ui) ，Vo2 = Ad * (Ui) ，则D1导通，D2截止，D3截止，D4导通，等效电路为：
由A2决定，U0=Ui
当Ui为负时，Vo1 = Ad1 * (-Ui) ，Vo2 = Ad * (Ui) ，则D1截止，D2导通，D3导通，D4截止，等效电路为：
由A1决定，二极管D2是使运放增加了数值等于VD的输出失调电压，接成闭环后，可以忽略不计，故：
Vo = - R2/R1 *Ui
当R2=R1时，Vo1=-Ui = | Ui |。
后续接上电容，就可得到脉动直流
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