十个精密整流电路的详细分析
各种整流电路及工作原理介绍
各种整流电路及工作原理介绍本文介绍一下利用二极管组成的各种整流电路及工作原理一、半波整流电路图5-1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R fz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。
下面从图5-2的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～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R fz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，R fz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R fz，在R fz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，半波整流是以"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。
图5-3 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、R fz与e2b、D2、R fz，两个通电回路。
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”。
整流电路100图详解12页word文档
整流电路100图详解4．1．5 绘图题La5E3001 请画出单相桥式全波整流电路图。
答：T：降压变压器 D1-D4：二极管 C：滤波电容La4E3002 请画出全波二倍压整流电路图。
答：B：降压变压器 D1-D2：二极管 C1，C2：滤波电容R1，R2：限流电阻La4E4003 请画出串联晶体管稳压电路原理图。
答：T：降压变压器 D1-D4：二极管 C：滤波电容R：限流电阻D W：稳压管La4E4004 画出利用运放组成的PI调节器的原理图。
La3E3005 请画出利用运放组成的PD调节器的原理图。
答：La3E3006 补画下面的第三视图。
答：La2E2019 画出运算放大器构成的电压跟随器和电流电压转换器。
答：La2E4008 请画出光电管隔离电路图。
答：La2E3009 请画出三极管的三种放大电路图。
答：La2E2019 请划出硅和锗两种二极管伏安特性曲线。
答：La2E4011 请画出一般晶体三极管输出特性曲线，并注明三个工作区域。
答：Lb4E5012 请画出单相桥式整流电路线路图及带电阻负载的输出电压波形图。
答：Lb4E3013 请画出带有续流二极管的可控硅单相整流电路接线图。
答：Lb4E4014 请画出双微机调速器系统结构框图。
答：Lb3E2019 画出中性点不接地系统单相接地的向量图。
答：Lb3E3016 指出图中电容起什么作用。
答：图中电容起滤波作用。
Lb2E3017 请画出利用运放组成的PID调节器的原理图。
答：Lb2E4018 试画出PT或CT交流采样的电路图。
答：Lb2E3019 请画出极化继电器结线图。
答：Lb1E5020 请画出Ｙ／Δ接线变压器接线组别相量图。
答：Lb1E1021 请画出发电机理想灭磁曲线。
答：Lb1E5022 请画出PID调节器的传递函数框图。
答：Lb1E5023 请画出用两个对线灯检查可控硅的试验电路图。
答：Jd5E4024 请画出励磁调节器（模拟式）基本单元构成框图。
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。
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。
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。
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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。
图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3
图3 高输入阻抗型
分析：
当Ui>0时，D1截止，D2导通，A1为同向比例放大电路，增益为1+R2/R1，A2为差分比例运算电路，Uo=-Ui
当Ui<0时，D1导通，D2截止，A1为电压跟随器，A1为射随器，A2虚短，R2、R3支路上无压降，故无电流，所以R4无电流，无压降，Uo=Ui。
信号源发出的信号直接连在A1，A2的正向输入端，因为电流为零，输入阻抗等于输入电压比输入电流，所以输入阻抗几乎为无穷大，高输入阻抗型所需电流很少，信号线上流动的电流也比较小，所以对信号线的要求不是很高，而且会减少电流带来的干扰。
图4 等值电阻型
分析：
当Ui>0时，D1导通，D2截止，A1为反向比例运算器，增益为-R2/R1，即为-1，R5左端电压因为A1的作用被钳位在0V，A2也可看成反向比例运算器，增益为-R4/R3 ，也为-1，所以输入为正电压时的增益为1.
当Ui<0时，D1截止，D2导通，A1的反馈由两路组成，一是经R5反馈，二是由运放A2复合而成
调节R1可调节此电路的增益，
缺点：当频率大时，负电压时的复合反馈会影响信号的输出
图5 单运放T型
当Ui>0时，D1导通，D2截止，R3下端电位被钳位在0V，R2没有回路，所以流经电流为0，即无压降，Uo=1/2Ui
当Ui<0时，D1截止，D2导通，R3上无电流，无压降，增益为-R2/R1，即为-1/2，
当输入正电压时，输出阻抗比较高
图6 单运放三角型
分析：
当Ui>0时，D1导通，D2截止，相当于电阻分压网络
当Ui<0时，D1截止，D2导通，相当于反向放大电路，增益为-R2/R1，即为-1
这两个电路的缺点都是输出阻抗比较高，输入阻抗随信号极性的变化而变化，优点就是只用了一个运放，电路结构比较简单。
图7 增益大于1的复合放大器型
当Ui>0时，D1截止，D2导通，A1的反馈由A2经R3、R2构成，增益为1+(R3+R2)/R1，当Ui<0时，D1导通，D2截止，A1为电压跟随器，输出经R2送到A2的反向输入端，A2为反向比例运算器，增益为-R3/R2
先确定R2、R3的值，再根据增益大于1便可确定R1的值
图8 增益等于1的复合放大器型
当Ui>0时，D1截止，D2导通，R1、R3上均无电流通过，无压降，整个电路相当于电压跟随器
当Ui<0时，D1导通，D2截止，相当于反向比例运算器，增益为-R2/R1
只需R1=R2，增益即为1
图9 复合放大器输入不对称型
当Ui>0时，D1导通，D2截止，A2相当于同向比例运算电路，增益为1+R4/R2
当Ui<0时，D1截止，D2导通，A1的反馈由A2经R4、R2构成，增益为 (R4+R2)/R1,
R1=R2，所以增益为1+R4/R2，调节R4可调节增益，此电路输入正负电压时的输入阻抗不相等
这三个电路的特点都是反馈由两级运放串联组成，因此电路的开环增益比通常的单运放反馈电路要高的多，因为开环增益过高，如果运放选型不合适，频率大时会导致环路不稳定而发生振荡现象
图10 单电源运放无二极管型
A1为电压跟随器，当Ui>0时，A1输出为Ui，R1上无电流通过，所以R2上无电流，Uo=Ui，当Ui<0时，A1输出为0，A2相当于反向比例运算器，增益为-R2/R1，R1=R2 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。
输入电阻随输入信号的机型也会发生变化，如果R1、R2不相等，则增益也随输入信号的极性而发生变化。