十種最經典精密整流電路的電路圖與原理-精密整流電路和普通整流電路的區別解析

十種精密全波整流電路圖

圖中精密全波整流電路的名稱，純屬個人命名，只是為了區分;除非特殊說明，增益均按1設計。

圖1是最經典的電路，優點是可以在電阻R5上并聯濾波電容。電阻匹配關系為R1=R2，R4=R5=2R3;可以通過更改R5來調節增益。

圖2優點是匹配電阻少，只要求R1=R2

圖3的優點是輸入高阻抗，匹配電阻要求R1=R2，R4=2R3

圖4的匹配電阻全部相等，還可以通過改變電阻R1來改變增益。缺點是在輸入信號的負半周，A1的負反饋由兩路構成，其中一路是R5，另一路是由運放A2復合構成，也有復合運放的缺點。

圖5 和 圖6 要求R1=2R2=2R3，增益為1/2，缺點是：當輸入信號正半周時，輸出阻抗比較高，可以在輸出增加增益為2的同相放大器隔離。另外一個缺點是正半周和負半周的輸入阻抗不相等，要求輸入信號的內阻忽略不計。

圖7 正半周，D2通，增益=1+(R2+R3)/R1;負半周增益=-R3/R2;要求正負半周增益的絕對值相等，例如增益取2，可以選R1=30K，R2=10K，R3=20K

圖8的電阻匹配關系為R1=R2

圖9要求R1=R2，R4可以用來調節增益，增益等于1+R4/R2;如果R4=0，增益等于1;缺點是正負半波的輸入阻抗不相等，要求輸入信號的內阻要小，否則輸出波形不對稱。

圖10是利用單電源運放的跟隨器的特性設計的，單電源的跟隨器，當輸入信號大于0時，輸出為跟隨器;當輸入信號小于0的時候，輸出為0.使用時要小心單電源運放在信號很小時的非線性。而且，單電源跟隨器在負信號輸入時也有非線性。

圖7，8，9三種電路，當運放A1輸出為正時，A1的負反饋是通過二極管D2和運放A2構成的復合放大器構成的，由于兩個運放的復合(乘積)作用，可能環路的增益太高，容易產生振蕩。

精密全波電路還有一些沒有錄入，比如高阻抗型還有一種把A2的同相輸入端接到A1的反相輸入端的，其實和這個高阻抗型的原理一樣，就沒有專門收錄，其它采用A1的輸出只接一個二極管的也沒有收錄，因為在這個二極管截止時，A1處于開環狀態。

 精密整流電路和普通整流電路的區別:

將交流電轉換為直流電稱為整流。全波整流電路的輸出保留輸入電壓的形狀，而僅僅改變輸入電壓的相位。半波和全波整流電路在功能上和精密整流一樣，由于二者的適用范圍不同，理解時應區分二者的結構和工作原理。

當輸入電壓為正弦波時，半波整流電路的輸出電壓波形如圖1中uO1所示，全波整流電路的輸出電壓波形如圖1中uO2所示。

精密整流電路的功能是可以將微弱的交流電壓過零處附近準確轉換成直流電壓。

在圖2 (a)所示為一般半波整流電路，由于二極管的伏安特性如圖(b)所示，當輸入電壓uI幅值小于二極管的開啟電壓Uon時，二極管在信號的整個周期均處于截止狀態，輸出電壓始終為零。即使uI幅值足夠大，輸出電壓也只反映uI大于Uon的那部分電壓的大小。在uI與Uon相差不大時，輸出整流波形在零區附近的失真非常明顯。因此，該電路不能對微弱信號整流。

圖3 (a)所示為半波精密整流電路。當uI＞0時，必然使集成運放的輸出＜0，從而導致二極管D2導通，D1截止，電路實現反相比例運算，輸出電壓:

當uI＜0時，必然使集成運放的輸出＞0，從而導致二極管D1導通，D2截止，Rf中電流為零，因此輸出電壓u0=0。uI和u0的波形如圖(b)所示。

如果設二極管的導通電壓為0.7V，集成運放的開環差模放大倍數為50萬倍，那么為使二極管D1導通，集成運放的凈輸入電壓應為:

同理可估算出為使D2導通，集成運放所需的凈輸入電壓也具有同等數量級。可見，只要輸入電壓uI使集成運放的凈輸入電壓產生非常微小的變化，就可以改變D1和D2工作狀態，從而達到精密整流的目的。

圖3(b)所示波形說明當uI＞0時u0=-KuI(K＞0)，當uI＜0時u0=0。可以想象，若利用反相求和電路將-KuI與uI負半周波形相加，就可實現全波整流，此處不贅述。

一般整流電路通常用于需要通過整流獲得某恒定直流電壓的場合，如電子線路的控制電源等。通常在這種應用場合下不需計較整流輸出端的波形，而只關心濾波后獲得的直流電壓的大小。而精密整流常用作信號變換，因而除了相位關系的改變外，主要關心整流輸出波形與輸入波形的相符程度，任何微小的畸變都會影響精密整流的性能。

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