十种精密全波整流电路图
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(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。
整流电路大全
整流电路大全9.3.7 正、负极性全波整流电路及故障处理如图9-24所示是能够输出正、负极性单向脉动直流电压的全波整流电路。
电路中的T1是电源变压器,它的次级线圈有一个中心抽头,抽头接地。
电路由两组全波整流电路构成,VD2和VD4构成一组正极性全波整流电路,VD1和VD3构成另一组负极性全波整流电路,两组全波整流电路共用次级线圈。
图9-24 输出正、负极性直流电压的全波整流电路1.电路分析方法关于正、负极性全波整流电路分析方法说明下列2点:(1)在确定了电路结构之后,电路分析方法和普通的全波整流电路一样,只是需要分别分析两组不同极性全波整流电路,如果已经掌握了全波整流电路的工作原理,则只需要确定两组全波整流电路的组成,而不必具体分析电路。
(2)确定整流电路输出电压极性的方法是:两二极管负极相连的是正极性输出端(VD2和VD4连接端),两二极管正极相连的是负极性输出端(VD1和VD3连接端)。
2.电路工作原理分析如表9-28所示是这一正、负极性全波整流电路的工作原理解说。
表9-28 正、负极性全波整流电路的工作原理解说3.故障检测方法关于这一电路的故障检测方法说明下列几点:(1)如果正极性和负极性直流输出电压都不正常时,可以不必检查整流二极管,而是检测电源变压器,因为几只整流二极管同时出现相同故障的可能性较小。
(2)对于某一组整流电路出现故障时,可按前面介绍的故障检测方法进行检查。
这一电路中整流二极管中的二极管VD1和VD3、VD2和VD4是直流电路并联的,进行在路检测时会相互影响,所以准确的检测应该将二极管脱开电路。
4.电路故障分析如表9-29所示是正、负极性全波整流电路的故障分析。
表9-29 正、负极性全波整流电路的故障分析9.3.8 正极性桥式整流电路及故障处理桥式整流电路是电源电路中应用量最大的一种整流电路。
如图9-25所示是典型的正极性桥式整流电路,VD1~VD4是一组整流二极管,T1是电源变压器。
精密整流电路
超经典的精密整流电路分析
在常用的电源电路中,我们经常用普通的二极管,比如:4001到4007等二极管整流,但是,在一些整流电压比较小的场合中,这样做是比较不妥的。
这是因为普通的二极管整流电路,失真比较大,传输的效率比较低。
而且要求输入信号的幅度大于二极管的阈电压(锗管为0.2V,而硅管竟然达到了0.7V!真是可怕)。
所以整流的灵敏度和精度都不是很高,电压损耗相当的大。
这里介绍一种网上常见的一种用集成运放和二极管构成的整流电路,可以克服二极管整流电路的缺点。
在输入信号小于0.2V的时候也能进行线性整流滤波,其精度和效率大大提高。
电路如下:
如图是反相精密整流检波电路,当Vi大于零时,我们知道,运放的输出V0小于0,二极管D1导通,D2截止。
输出电路V0为零;当V1小于0时,Voa大于零,D1截止,D2导通,V0=(-R1/R2)*V1,实现了半波整流。
经理分析可得:Vi小于零时,且幅度值很小的时候,输出电压为:
V0=(-(R2V1/(R2+R1)-Vd/Avd))/(1/Avd+Fv)
当反馈系统Fv远大于1/Avd时,则:
V0=-R1*V2/R1-Vd/(Avd*Fv)(Vi小于零)
上式右边的第一项为理想整流电路的输出电压;第二项为二极管D2的正向压降VD所引起的整流电路的死区电压。
当运放的开环增益Avd无穷大,开环增益很大时,第二项可以忽略不计。
可见,当输入信号电压很小的时候(甚至可以达到微伏级),电压仍然可以进行线性的整流,何乐而不为?当然,这个电路也有它的缺点,就是输入信号的工作频率受集成电路带宽和上升速率的限制。
精密整流电路
精密整流电路07级23系 PB07210249实验目的:1了解精密半波和全波整流电路的工作原理2掌握运算放大器构成精密整流原理。
实验原理:1精密半波整流当输入电压为正时,反馈二极管导通,输出二极管截止,输出为零,;当输入 为负时,输出二极管导通,反馈二极管截止,输出正压。
⎪⎩⎪⎨⎧<->=00010i i f i u u R R u u在不考虑二极管导通压降和反向电流时,输入、输出波形的李萨如图形是折线, 实际二极管的压降使输入为正时,仍有负压输出。
当输入电压较小时,失真将较大。
2精密全波整流电路当输入为正压时,1D 导通,2D 导入右运放的输入电路,左运放输出为0,右运放输出为正。
当输入为负压时,1D 截止,左运放输出比输入低的电压,使输出为正。
总体而言,可视左运放为半波整流电路,给右运放提供合适的差动 输入电压。
调节滑动变阻器,使李萨如图形对称。
实验分析:1半波整流(1)输入正弦波kHz f 003.1=mV t U i )10032cos(20.33⨯⨯=πmV t U o )10032cos(28.32⨯⨯=π当输入电压继续增大时,输出电压将开始被整流。
输出电压有-57.8mV 的压降,说明负反馈上有向右A μ78.5的直流分量,并且由图知,最大负偏压为 mV 5.107-。
由于零漂的影响,输出始终不可能实现半波整流,有mV 100.0-的压降。
V t U i )10032cos(263.0⨯⨯=πV t U o )10032cos(236.0⨯⨯=π45.0571.0>==io U U N 若对输出信号进行修正:⎩⎨⎧∈-∈⨯=)994.0,498.0(100.0)498.0,0()10032cos(866.0't t t U o π45.0486.0''>==i o U U N 修正后的比值接近理论值,略微偏大这是由于晶体管毫伏表与示波器的示数有 差别所致。
精密整流电路分析
经典型精密整流电路的电路分析
对于A1 ,其电路可简化为:
当Ui为正时,Vo2 = Ad * (-Ui) ,则D1截止,D2导通,等效电路为:
上图仅仅比反相放大器多了一个D2二极管,这个二极管最多是使运放增加了数值等于VD 的输出失调电压,接成闭环后,可以忽略不计,故:
Vo1 = - R2/R1 *Ui
当R2=R1时,Vo1=-Ui。
当Ui为负时,Vo1==0;
看图可知,A2是反相加法器,将输入的信号和第1个运放输出的信号叠加并反相,从而可以得到波形全为正的半正弦波信号,既整流信号。
可以调节电阻使加法器的放大倍数为1
根据虚短,Vn2=0
根据虚断,Vo1/R3 + Ui/R4 = -Uo/R5
当Ui为正时,Vo1=-Ui,Uo= -Ui*R5(1/R4 – 1/R3) ,取R5=R4=2R3 U0=Ui
当Ui为负时,Vo1==0;Uo = R5/R4 |Ui|;取R5=R4=2R3 ,U0=|Ui|
后续电路上加大电容,就可以得到脉动直流。
四个二极管型精密整流电路分析
当Ui为正时,Vo1 = Ad1 * (-Ui) ,Vo2 = Ad * (Ui) ,则D1导通,D2截止,D3截止,D4导通,等效电路为:
由A2决定,U0=Ui
当Ui为负时,Vo1 = Ad1 * (-Ui) ,Vo2 = Ad * (Ui) ,则D1截止,D2导通,D3导通,D4截止,等效电路为:
由A1决定,二极管D2是使运放增加了数值等于VD的输出失调电压,接成闭环后,可以忽略不计,故:
Vo = - R2/R1 *Ui
当R2=R1时,Vo1=-Ui = | Ui |。
后续接上电容,就可得到脉动直流。
放大倍数为2的精密全波整流电路
放大倍数为2的精密全波整流电路
精密全波整流电路是一种常见的电路,它可以将交流电信号转换为直流电信号。
在这种电路中,放大倍数为2是一种常见的设计方案,它可以有效地提高整流电路的性能和稳定性。
在精密全波整流电路中,放大倍数为2的设计方案通常采用运放作为放大器。
运放是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的电子元件,它可以将输入信号放大到两倍的大小。
在整流电路中,运放通常被用来放大输入信号,以便更好地进行整流和滤波。
除了运放之外,精密全波整流电路还包括多个其他的电子元件,如二极管、电容器和电阻器等。
这些元件的作用是将输入信号转换为直流电信号,并去除其中的噪声和杂波。
在整流电路中,这些元件的选择和配置非常重要,它们的性能和参数将直接影响整个电路的性能和稳定性。
在实际应用中,精密全波整流电路通常被用于各种测量和控制系统中。
例如,在工业自动化系统中,整流电路可以用来测量电压、电流和功率等参数,以便更好地控制生产过程。
在医疗设备中,整流电路可以用来测量心电图和脑电图等生理信号,以便更好地诊断和治疗疾病。
精密全波整流电路是一种非常重要的电路,它可以将交流电信号转换为直流电信号,并去除其中的噪声和杂波。
在整流电路中,放大
倍数为2的设计方案可以有效地提高电路的性能和稳定性,使其更适用于各种测量和控制系统中。
精密检波电路
EWB 软 件 简 介
3.1.5 整 流 电 路 的 应 用
在输入和输出之间具有最小的延迟时间 正输入和负输入延迟时间相似
不需要匹配二极管和调整电路
工 作 原 理
Vi > 0,D1截止,D2导通;
R 6 V V ( ) V + B i R 5 R 6
R R R 3 3 6 V ( 1 ) V ( 1 ) ( ) V o B i R R R 4 4 R 5 6
当Vi < 0时,V01> 0,D1止,D2 通→同向输入使得D4止,D3通。
工 作 原 理
R2 Vo Vi Vi R 1
综合上述,电路的输出、输入关 系为
工 作 原 理
V V i, i 0 V o V i, i 0 V
即有 :
工 作 原 理
Vo V i
1 R R R 1 2 3 R 4 2
V0=-Vi
工 作 原 理
则得 :
可见,该电路实现了绝对值 运算。该电路输入阻抗高, 但需要四只匹配电阻,而且 由于采用同相电路,必须注 意运放的共模抑制比和共模 输入电压范围的选用。
四、 高精 度绝 对值 电路
Vi > 0,S1导通,S2断开;
Vi < 0,S2导通,S1断开;
a
等 效 电 路
由回路 2得: 在 Vi < 0 时,由回路1得: 即
R R 2 1 R ' 2 V ( V V ) R R a i ' V 2 ( 1 o V V ) o o D V A ( V V ) R R R R o o i o 1 2 1 2 R r R R R R 2 1 2 1 2
三相半波、桥式全波整流及六脉冲整流电路精
三相半波、桥式(全波)整流及六脉冲整流电路1.三相半波整流滤波当功率进一步增加或由于其他原因要求多相整流时,三相整流电路就被提了出来。
图1所示就是三相半波整流电路原理图。
在这个电路中,三相中的每一相都和单独形成了半波整流电路,其整流出的三个电压半波在时间上依次相差120° 叠加,并且整流输出波形不过0点,其最低点电压式中U p——是交流输入电压幅值。
并且在一个周期中有三个宽度为120°的整流半波。
因此它的滤波电容器的容量可以比单相半波整流和单相全波整流时的电容量都小。
图1三相半波整流电路原理图2.三相桥式(全波)整流滤波图2所示是三相桥式全波整流电路原理图。
图3是它们的整流波形图。
图3(a 是三相交流电压波形;图3 8是三相半波整流电压波形图;图3(。
是三相全波整流电压波形图。
在输出波形图中,N粗平直虚线是整流滤波后的平均输出电压值,虚线以下和各正弦波的交点以上(细虚线以上)的小脉动波是整流后未经滤波的输出电压波形。
图2三相桥式全波整流电路原理图由图1和图2可以看出,三相半波整流电路和三相桥式全波整流电路的结构是有区别的。
(1)三相半波整流电路只有三个整流二极管,而三相全波整流电路中却有六只整流二极管;(2三相半波整流电路需要输入电源的中线,而三相全波整流电路则不需要输入电源的中线。
由图3可以看出三相半波整流波形和三相全波整流电路则不需要输入电源的中线。
图3三相整流的波形图三相半波整流波形的脉动周期是120°而三相全波整流波形的脉动周期是60°;三相半波整流波形的脉动幅度和输出电压平均值:三相半波整流波形的脉动幅度是:…(1式中U ——脉动幅度电压;U p 是正弦半波幅值电压,比如有效值为380V 的线电 压,其半波幅值电压为:力二无八^(“岁(2那么其脉动幅度电压就是:口 = 532PQ-绅知丽输出电压平均值U d 是从30°〜150。
积分得,(3)式中u d ——输出电压平均值;UA ——相电压有效值。
全波整流电路原理图解
全波整流电路原理图解
如图所示,全波整流电路只需二只整流二极管,但电源变压器却需要有带中心抽头的两组相同电压的绕组。
利用带中心抽头的变压器,使它们在交流电的正半周和负半周分别向 RL 供给同一方向的电流,从而构成全波整流电路。
设交流电在正半周时,变压器输出电压极性为上正下负,上半绕组电源经 D1、R、中心抽头形成回路,而下半绕组不通,此时D1 导通D2不导通,电流ID1经RL成回路;在负半周时,电压极性与前相反,可知D2导通而D1不导通, ID2以相同方向经RL成回路,由此在负载上得到的是正负两个半周都有整流输出的波形,故称为全波整流。
这时经整流的直流(平均值)电压为半波整流的两倍,而且脉动情况也有一定的改善,这种整流电路的缺点是每组线圈只有一半的时间通过电流,所以变压器的利用率不高。
图1 全波整流波形。
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》课件
利用二极管的单向导电性,将交流电 的正半周和负半周分别整流为直流电 的正极和负极输出。
整流电路的类型
01
02
03
半波整流电路
只利用交流电的正半周或 负半周,输出直流电压的 幅值较低。
全波整流电路
利用交流电的正半周和负 半周,输出直流电压的幅 值较高。
桥式整流电路
通过桥式电路将交流电的 正半周和负半周进行整流 ,输出直流电压的幅值高 且稳定。
01
元件选择、布局
元件选择
02
根据电路需求和性能指标,选择合适的整流元件,如二极管、
晶体管等,确保元件的参数和性能符合设计要求。
元件布局
03
合理安排元件的位置和分布,考虑散热、电磁干扰等因素,以
提高电路的可靠性和性能。
电路板的布线与优化
总结词
布线、优化
布线
根据电路设计和元件布局,合理规划电路板的布线,确保线路清 晰、简洁,降低线路的电感和电阻。
03
记录测试数据,与预期结果进行对比。
测试设备与环境
设备
万用表、示波器、电源、必要的电子元件。
环境
实验室或具备安全供电和良好通风的环境。
测试结果分析与改进
01
数据分析
对测试数据进行整理,绘制图表, 分析性能指标。
改进措施
针对问题提出改进方案,如更换元 件、调整电路参数等。
03
02
问题定位
根据测试结果,定位可能存在的问 题或瓶颈。
PART 05
精密整流电路的设计与优 化
REPORTING
设计原则与步骤
总结词
设计原则、步骤
设计原则
确保电路性能稳定、可靠,提高能源转换效率,降低电磁干扰和热 损耗。
单电源运算放大器全波整流电路_精密半波、全波整流电路结构原理图解
单电源运算放⼤器全波整流电路_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。
整流电路波形图
u d1 = 30° u a
ub
uc
O wt1
wt
u d2
ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
ud
u ab u ac
u bc u ba
u ca u cb
u ab u ac
O
wt
id
O
wt
ia
O
wt
图3-24 三相桥式全控整流电路带阻感负载=30时的波形
第4页/共8页
3.2.2 三相桥式全控整流电路
= 90° u d1
ub
uc
ua
O
wt1
wt
u d2 ud
u ab
ⅠⅡ
u ac
u bc
Ⅲ
Ⅳ
u ba
u ca
Ⅴ
Ⅵ
u cb
u ab
u ac
O
uVT 1
u ac
wt u ac
O
wt
u ab
图3-25 三相桥式整流电路带阻感负载,=90时的波形
第5页/共8页
3.3 变压器漏感对整流电路的影响
u2
ua
ub
uc
O wt1
wt
ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
uud21 = 0° u a
ub
uc
O wt1
wt
u d2 u 2L ud
ⅠⅡ u ab u ac
ⅢⅣ u bc u ba
ⅤⅥ u ca u cb
u ab u ac
O
wt
id
O
wt
i VT 1
O
wt
图3-23 三相桥式全控整流电路带阻感负载=0时的波形
第3页/共8页
3.2.2 三相桥式全控整流电路
全波整流电路图
全波整流电路图
全波整流电路如图Z0703所示。
它是由次级具有中心抽头的电源变压器Tr、两个整流二极管D1、D2和负载电阻RL组成。
变压器次级电压u21和u22大小相等,相位相反,即
u21 = - u22 =
式中,U2 是变压器次级半边绕组交流电压的有效值。
全波整流电路的工作过程是:在u2 的正半周(ωt= 0~π)D1正偏导通,D2反偏截止,RL上有自上而下的电流流过,RL上的电压与u21 相同。
在u2 的负半周(ωt=π~2π),D1反偏截止,D2正偏导通,RL上也有自上而下的电流流过,
RL上的电压与u22相同。
可画出整流波形如图Z0704所示。
可见,负载凡上得到的也是一单向脉动电流和脉动电压。
其平均值分别为:
GS0705
流过负载的平均电流为
GS0706
流过二极管D的平均电流(即正向电流)为
加在二极管两端的最高反向电压为
选择整流二极管时,应以此二参数为极限参数。
全波整流输出电压的直流成分(较半波)增大,脉动程度减小,但变压器需要中心抽头、制造麻烦,整流二极管需承受的反向电压高,故一般适用于。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
十种精密全波整流电路图
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。