10种精密整流电路的详解
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。
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。
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。
整流电路类型及原理分析
整流电路类型及原理分析电力网供给用户的是交流电，而各种无线电装置需要用直流电。
整流，就是把交流电变为直流电的过程。
利用具有单向导电特性的器件，可以把方向和大小交变的电流变换为直流电。
下面介绍利用晶体二极管组成的各种整流电路。
一、半波整流电路上图是一种最简单的整流电路。
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。
下面从波形图上看着二极管是怎样整流的变压器砍级电压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5-2（a）所示。
在0～K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π～2π 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5-2（b）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。
二、全波整流电路如果把整流电路的结构作一些调整，可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。
下图是全波整流电路的电原理图。
全波整流电路，可以看作是由两个半波整流电路组合成的。
变压器次级线圈中间需要引出一个抽头，把次组线圈分成两个对称的绕组，从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a 、e2b ，构成e2a 、D1、Rfz与e2b 、D2 、Rfz ，两个通电回路。
精密整流电路汇总
常见全波精密整流电路形式：（1）精密全波整流电路之一图3 精密全波整流电路之一如图3中的a电路所示，N1及外围电路构成正半波输入2倍压反相整流放大电路，N2为反相求和电路。
若输入信号峰值为±2V的正弦波信号电压，则a 点输出为-4V对应输入正半波的电压信号；此信号经在N1反相输入端与输入信号相加（－4V+2V=-2V），得到-2V的脉动直流（在后级电路需要正的采样电压时）输入信号，又经N2反相求和电路，得到2V脉动直流信号。
电路起到全波或桥式整流电路同样的作用，但整流线性和精度得到保障。
该电路形式比之图3电路，采用一级反相加法器，为实用电路。
另外，若令R1=R2=R4=R5，令R3=1/2R1，将偏置电路的参数改变后，电路全波整流性能仍然是相同的。
同一功能电路，可以有多种设计模式，正所谓条条大道通罗马。
（2）精密全波整流电路之二图4 精密全波整流电路之二将图4全波整流电路的工作原理简述如下：输入正半波期间（Vi》0），N1输入端电压《0，D1通，D2断；同时正向输入电压送入N2同相输入端，D3、D4通。
此时等效为电压跟随器电路，将正半波信号输送到Vo端，即Vi=Vo。
在输入负半波期间（Vi《0），N1的输出端》0，D1断，D2通；N2因输入负半波导致D4断，D3通，输出信号回路被阻断。
此时N1变身为反相器电路，将输入负半波倒相后送至Vo端。
利用D1~D2的单向导电——通、断特性与放大器配合，巧妙地完成了全波整流任务。
（3）精密全波整流电路之三图5 精密全波整流电路之三将图5电路简述一下：此为高输入阻抗（输入信号进入N1、N2的同相输入端，输入信号电流近于零）全波整流电路，输入正半波期间，D1通，D2断，N2（此时为电压跟随器）将输入正半波送至Vo端；输入负半波期间，D1断，D2通，N1此时变身为2倍压同相放大器，其输出信号电压向Vi信号同时送入N2（此时变身为减法器），经相减后输出负向的全波整流电压。
精密整流电路(推荐)
二、半波整流 知道了全波整流，半波整流则迎刃而解了，电路如下：
电设计网()
图 8 半波整流电路
（1）当 Vi<0 时，等效电路如下：
If
Ii
电设计网()
图 9 负压输入等效电路
根据“虚短” ，所以 u1=u2，而 u2=0（没有电压输入，当然为 0，千万不要以为 u1=Ui） ： 所以， Ui − u1 R2
电设计网()
图 4 正压输入各点电平值 3
电设计网()
所以，D1 导通，D2 截止，等效电路如下：
电设计网()
图 5 正压输入等效电路图
由上图可知，U1A 为电压跟随器，所以 u1=5V；U1B 根据虚短的原则，u2=5V，所以 Ii = 而 If = 所以 Uo=5V 最终电路各处的电压如下： u2 − uo = Ii = 0 R2 u1 − u2 =0 R1 + R4
V0
0
图 11 精密半波整流电路的输入输出电压特性
Vi
如果需要对输入电压的正半周进行检波， 只要把图中的两个二极管同时反接即可。
关于芯片的选择： 运放：LM258D，0.7 元一个； 二极管：M7（IN4007）,0.08 元一个； 平衡电阻选择 1K—10K，而反馈电阻至少要 10K； 如果你觉得这些芯片不理想， 如温漂大等， 运放可以选择μ 741， OP2277 等等， 这些价格很高， 但效果很好。 三、其他精密整流电路 整流电路多种多样，但万变不离其宗，下面列举了一些常见的精密整流电路，没有具体分析，关于以 下电路的详细分析，请到“电设计网”下载，网址为：，相信会有你需要的知识，如 果你有什么问题，请在网站上发帖即可，或者有什么意见或者建议，都是发帖提出来，期待共同进步。
各种整流滤波电路，电路图及原理讲解！
各种整流滤波电路，电路图及原理讲解！基础电路一般直流稳压电源都使用220伏市电作为电源，经过变压、整流、滤波后输送给稳压电路进行稳压，最终成为稳定的直流电源。
这个过程中的变压、整流、滤波等电路可以看作直流稳压电源的基础电路，没有这些电路对市电的前期处理，稳压电路将无法正常工作。
1、变压电路通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。
电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。
初级绕组用来输入电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。
通俗的说，电源变压器是一种电→磁→电转换器件。
即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场，磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。
次级接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。
变压器的电路图符号见图2－3－1。
2、整流电路经过变压器变压后的仍然是交流电，需要转换为直流电才能提供给后级电路，这个转换电路就是整流电路。
在直流稳压电源中利用二极管的单项导电特性，将方向变化的交流电整流为直流电。
（1）半波整流电路半波整流电路见图2－3－2。
其中B1是电源变压器，D1是整流二极管，R1是负载。
B1次级是一个方向和大小随时间变化的正弦波电压，波形如图 2－3－3（a）所示。
0～π期间是这个电压的正半周，这时B1次级上端为正下端为负，二极管D1正向导通，电源电压加到负载R1上，负载R1中有电流通过；π～2π期间是这个电压的负半周，这时B1次级上端为负下端为正，二极管D1反向截止，没有电压加到负载R1上，负载R1中没有电流通过。
在 2π～3π、3π～4π等后续周期中重复上述过程，这样电源负半周的波形被“削”掉，得到一个单一方向的电压，波形如图2－3－3（b）所示。
由于这样得到的电压波形大小还是随时间变化，我们称其为脉动直流。
设B1次级电压为E，理想状态下负载R1两端的电压可用下面的公式求出：整流二极管D1承受的反向峰值电压为：由于半波整流电路只利用电源的正半周，电源的利用效率非常低，所以半波整流电路仅在高电压、小电流等少数情况下使用，一般电源电路中很少使用。
各类整流电路图及工作原理
各类整流电路图及工作原理整流电路是指将交流电转换成直流电的电路。
整流电路主要有单相半波整流电路、单相全波整流电路、三相半波整流电路和三相全波整流电路四种类型。
1.单相半波整流电路：单相半波整流电路由一个二极管、一个负载电阻和一个输入电源组成。
工作原理如下：当输入电源为正半周期时，二极管导通，电流通过负载电阻。
当输入电源为负半周期时，二极管截止，电流不通过负载电阻。
因此，输出电压为输入电压的正半周期。
2.单相全波整流电路：单相全波整流电路由两个二极管、一个中心引线和一个负载电阻组成。
工作原理如下：当输入电源的正半周期时，D1导通，电流通过D1和负载电阻。
当输入电源的负半周期时，D2导通，电流通过D2和负载电阻。
因此，输出电压为输入电压的绝对值。
3.三相半波整流电路：三相半波整流电路由三个二极管、三个负载电阻和一个输入电源组成。
工作原理如下：当输入电源的A相为正半周期时，D1导通，电流通过D1和负载电阻。
当输入电源的B相为正半周期时，D2导通，电流通过D2和负载电阻。
当输入电源的C相为正半周期时，D3导通，电流通过D3和负载电阻。
因此，输出电压为输入电压的正半周期。
4.三相全波整流电路：三相全波整流电路由三个二极管、三个负载电阻和一个输入电源组成。
工作原理如下：当输入电源的A相为正半周期时，D1和D4导通，电流通过D1、D4和负载电阻。
当输入电源的B相为正半周期时，D2和D5导通，电流通过D2、D5和负载电阻。
当输入电源的C相为正半周期时，D3和D6导通，电流通过D3、D6和负载电阻。
因此，输出电压为输入电压的绝对值。
以上是四种常见的整流电路的电路图和工作原理。
整流电路在电力系统、电子设备等领域中广泛应用，能够将交流电转换成直流电，为后续电路的正常工作提供了基础。
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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。
5.单运放T型运放形式分析结果如下:
当Ui<0得时候D1截止,D2导通就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得时候D1导通,D2截止,这时候运算放大器就是没有什么作用得,只就是起到虚短得效果,R3与R1分压,Uo=1/2 Ui。
仿真得效果如下:
6.单运放三角形得分析基本上就是一样得,这里不再赘述。
仿真效果如下:
也就是0、5得Ui
7.增益大于1得复合放大器型分析如下:
Ui>0得时候,D1截止,D2导通,这时候两个运放得-输入电流可以忽略,R1得电压等于Vi,所以R1得电流就就是Vi/R1,这也就是R2、R3得电流,所以R2与R3得共同电压就就是(R2+R3)*Vi/R1,再加上输入电压Vi,总得输出电压就就是Vo=Vi*(R2+R3)/R1+Vi = Vi*(R2+R3+R1/R1,这就是引用得网页上
得分析,
当Ui<0得时候,D1导通,D2截止,Uo就等于-R3/R2,
这时如果取R1=30K R2=10K R3=20K,则会出现Uo=2|Ui|,相当于倍压输出,
如果R1取值在1000K得话,当Ui> 0得时候,Uo近似等于Ui,这就是只要R2=R3就会就是增益为1得精密全波整流电路
8.增益等于1得复合放大器型得分析如下:(要求R1=R2)
当Ui<0得时候D1导通,D2截止,运放A2构成反向比例电路
当Ui>0得时候D1截止,D2导通,这时候就是A2与D2构成A1得负反馈,Uo=Ui。
9.不对称型得分析如下
当Ui>0得时候,当Ui>0得时候,就是D1导通,D2截止电路图等效如下:
由运放A1将R2左端钳制在近似零位,这样运放A2就成为一个由R4与R2构成得正相比例放大器,其输入就就是Ui (R3上基本无压降)。
此放大器得电压增益为(R2 + R4) / R2。
当Ui<0得时候,等效电路如下:
运放A1得输入还就是在接近0V,Ui/R1=-Uo/(R2+R4)
这个电路得条件就是R1=R2,如果R4=0得话,就就是增益为1得精密整流电路了。
10.第十种比较简单得就就是当Ui< 0得时候,A1就会输出0,因为没有用负电源供电,输出不
了负电压。