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電路圖解:一種精密全波整流電路的實現

發布時間:2015-10-07 責任編輯:susan

【導讀】波整流電路也叫做絕對值電路,輸出電壓為輸入電壓的絕對值。下面來實例分析一下一種精密全波整流電路的實現。
 
全波整流電路在直流穩壓電源電路中很常見,四個二極管構成的整流橋就是最基本的全波整流。不過采用二極管的整流電路由于二極管固有的開啟電壓的影響,當輸入電壓較低時會產生很大的誤差。輸出電壓也比輸入電壓小一個二極管的壓降,因此也就只能在穩壓電源電路中使用,要是對小信號進行處理,必須采用特性更好的精密全波整流電路。
 
最近在看一篇文章,里面介紹了一種精密全波整流電路,電路如圖1 所示。
 
圖1 精密全波整流電路(三個三極管)
 
整個電路設計的挺巧妙的。我仿真了一下效果也蠻不錯的。這里簡單的對這個電路分析一下。
 
運放U1的作用是將輸入信號Vin反向,得到-Vin。三極管Q2、Q3 其實就是兩個射極跟隨器電路將輸出并聯到一起了。這樣最終輸出的電壓由兩路射極輸出中電壓較高的那路決定,就等于是求絕對值運算了。Q1 的作用是給 Q2 和 Q3 的基極提供一個合適的直流工作點,使得 Q2 和 Q3 處于臨界開啟狀態,這樣輸入信號稍微偏離零電位一些就會使得 Q2 或 Q3有輸出。下面是我用 Multisim 仿真的結果。
 
圖2 仿真結果
 
從仿真結果可以看出輸出的波形比輸入波形稍往上有個偏移。這是由于 Q1 將Q2 和 Q3 的基極電位抬高使得 Q2和Q3處于微微開啟狀態,也就是當輸入信號為0時,輸出也是稍有些電壓的。不過這個偏移很小,只有幾十mV。對大多數的應用來說沒有太大的影響。如果對此很在意,可以適當的加大R6的阻值,R6增大,Q1的基極電流降級, 發射結壓降降低,Q2、Q3的基極靜態工作點同樣也會降低。
 
最后來總結一下這個電路的優缺點:
 
這個電路整體來說效果還不錯,但是由于采用了C1、C2兩個隔直電容因此低頻特性肯定會受到影響。低頻截止頻率我沒仔細算,但是簡單的估算還是很容易的,忽略其他部分的影響,C1和R4構成一個高通濾波,C2和 R5構成一個高通濾波。這兩個高通濾波的截止頻率就決定了整個電路的截止頻率。
 
除了本文給出的這個實現方式,其實還有許多各具特色的電路實現。哪天有空了我試著總結一下。
 
最后說幾句題外話,本人反對使用盜版軟件,本文中用到的Multisim 確實是盜版的。最近正在尋找 Multisim 的替代品,希望下次寫電路方面的博客時能夠用上一款開源的電路軟件(比如 gEDA一類的)來完成電路圖繪制與仿真的工作。
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