，精密线性整流器原理及其应用南航空学院纪宗南一在工农业生产和科学实践中，经常、串联型精密半波整流署嚣要把交流电变成直流电或把直流电变成图1所示为串联型精密半波整流的电交流电。我们在实践中常碰到对微弱的交路及其电压传输特性。下面衙介绍一下流信号进行整流的问题按照常规办法，半波整流的原理：当U<0时，则U<是把交变信号放大，再用普通整流器进行O，D截止，U=0}当U．>0时，贼整流。能不能不通过放大器而直接进行整U>0，D导通，此时变成如下等式：流呢?用线性整流器即能解决这个问题。UoF=V+U①因为普通整流二极管存在死医电压和正向U．=(U—U)A②压降，使得小信号整流误差太大，甚琶无法进行工作。而人们总是希望整流器输出电南①式和②式得出u1u_压随输入电压按线性变化，从零开始分÷·v。。如不考虑电压跟随器的衰减，辨。■十如果在运算放大器负反馈电路中，加该电路中二极管正向压降的影响降低了入一个二极管即可构成各种精密线性整流÷倍。又因运算放大器的增益很高(一般器。这主萼是利用运算放大高增益这个特A为1n‘～10．有的高达1D”)。所以，二极点，克分的补偿二极管的正向压降和它的管正向压降的影响可以略去不计。这可非线性。下面分别介绍几种精密整流器的得出UU．其电压传输特性与理想串联原理和实用线路。半波整流器的电压传输特性接近。-●／●一t图1其原理如下：当U。>o，uVB=、并联型精密半波整流嚣D截正，此时U。=u。=u．j当U．<o并联型精密半波整流器的电路和电压时，D导通，此时U=V，U。=U传输特性如图2所示。=_，所以该电路二极管正向压降的移图21响同样也降低了÷倍。从上面分析可以度，必须牡过载恢复时间和转换时间之和nv要远远小于输入电压U。的周期。看出这种简单电路存在不步班点；②Uo和Uu有关，尽管影响很小，但①当u>0时，uo：V此时运j丕是不理想的。放进入负向饱和状态，极大地妨碍工作频下面介绍两种实用半波线性整流线路率的提高。因为当输入电压U由正变向负和实验数据，该线路是基于上述原理，但时，原来运耸放大器处于饱和状态，要经过一又克服上述简单线路的缺点，是一种较为最恢复时问才能对U作出响应，另外运理想的精密整流器。算放大器退出饱捌变副U，时还需转换时间。如运算放大器的转换速率sR=1V／三．宽带线性半整流器UN且：一13V，则运算放大器退出饱和变到Uc=+0．6V所需均转换时间为宽带线性半波整流器的电路和电压传13．6us。从上面看出，要保证整流器均精输特性如图3所示。，IU●＼^O。一I，图3下面筒葶介绍一下原理。当UI<0当uI>0时，Uo为负，D：截止，时，Uo为正，D-截正，D：导通，构成Dl导通，构成反馈限幅器，uo=一V，根据“虚地”原理，此时Uo=Ul0。反相比例器，输出电压为u。=一鲁u·。从上面分析中。可看出运算放大嚣从公式中看出Uo与V无关，所以Vn的大始堡工作在线性区。当输入电压过零时，小与变化、对输出电压没有什么影响，这Uo从一0．6～+0．6V(或青相反)变化，主要是因为二极管D：串联在运算放太器范围大大减小，因为不存在过载恢复问题鼬输出电路中一12一如运算放大器的转换速率SR=1V／us，选择应严格把关，如运放可选带补偿端蚵劐转换时间为1．2uS，与图2电路相比，F101。若需进一步提高T作频率贝Ⅱ可选转换时间要短得多，所_T作频率可大大宽频率的运放，如F507，此运算放大器提高。如还要进一步提高：r作频率，可选也有l{L偿端。Rt和Rz应选金属膜电阻，SR较大的运放，当“F353”SR=13误差为1，要进行选挑，使丑值和误差v，us，则转换时间约为0．1us。符合本线路变求。另外D和D：选2CK该线路中，C和C。为正反馈补偿电型二极管，尽量造反向恢复时间小的，如容，可以扩展半波整流的频带。如要改变2CK43．A(≤2us)。下面是运算放大器电路中运算放大器的增益，可以改变R的“F741”和“F353”组成的线性半波鉴值，但Ct亦要作相应的变化，以保特时间流线路试验数据。常数R=cz不变(60us)。线路中有些元件运放F3532AP21f=100KCVtIn08l02030405060708090l00Vlmv03．54I8．212．2l722．126．431．135．640．344．5．VtInv15O200250300400600800l000Vtmv69．89251l7．O157．421131O407494．运放