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什么是周详整流电路?怎么构建周详整流电路?图文+事理秒懂_电路_周详

少女玫瑰心 2024-12-22 19:03:45 0

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紧张因此下几个方面:1、精密整流电路,2、精密整流电路剖析 3、精密整流电路事理,4、精密整流电路电路公式构建,5、精密整流电路测试;6、精密整流电路运用和调试。

整流电路是将互换电(AC)转换为直流电(DC)的电路,互换电总是随着韶光改变方向,但直流电却不断地沿一个方向流动。

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在范例的整流电路中,我们利用二极管将互换电整流为直流电,但这种整流方法只能在输入电压大于二极管的正向电压(常日为 0.7V)时利用。

为了战胜这个问题,引入精密整流电路。

精密整流电路是将互换电转换为直流电的另一种整流电路,但在精密整流电路中,在精密整流电路中,将利用运算方法器来补偿二极管两端的电压降,这样的话就可以避免丢失 0.6V 或 0.7V 电压降。
二极管也可以将电路布局为在放大器的输出端也有一些增益。

在本文中紧张是运算放大器构建、测试、运用和调试精密整流电路。

什么是精密整流电路?

在理解精密整流电流源之前,先回顾一下整流电路的根本知识。
关于整流电路,我之前有文章详细讲解过,大家如果不记得可以去我的主页搜索。

下图显示了空想整流电路的特性及其通报特性,这意味着当输入旗子暗记为正时,输出将为0 V,当输入旗子暗记为正,输出将跟随输入旗子暗记。

空想整流电路的特性及其通报特性

下图显示了一个实用的整流电路及其传输特性。
在实际的整流电路中,输出波形将比实际的输入电压小 0.7V,传输特性将如下图所示。
此时,只要当施加的输入旗子暗记略大于二极管的正向电压,二极管才会导通。

实用的整流电路及其传输特性

精密整流器的事情事理

下图的电路显示了一个基本的半波精密整流电路,带有一个 LM358 运算放大电路和一个 LN4148 二极管。

半波精密整流电路

下图的电路给大家展示了精密整流电路的输入输出波形,恰好即是输入。
电路从二极管的输出中获取反馈,运算放大器会补偿二极管上的任何电压降,因此二极管类似于空想二极管。

精密整流电路的输入输出波形

在上图中,你可以清楚地看到输入旗子暗记的正负半周期运用于运算放大器的输入端时会发生什么,但在实际电路中,不会得到如上图所示的输出。

精密整流电路的输入输出波形

不才图的示波器中,黄色旗子暗记是输入,绿色旗子暗记是输出。
我们不是得到半波整流,而是得到一种全波整流。

下图显示了当二极管关闭时,旗子暗记的负半周期是通过电阻流向输出,这便是为什么我们得到像输出一样的全波整流,但这不是实际的电路。

全波整流电路

我们可以看下,当我们连接一个1K 负载时会发生什么,电路图如下所示:

全波整流电路

输出看起来像下图:

精密整流电路示波器波形图

输出看起来像上图一样,是由于我们实际上已经形成了一个带有两个 9.1K 和一个 1K电阻的分压器电路,这便是为什么旗子暗记的输入正半部分被衰减的缘故原由。

下图,显示了当将负载从 1K 变动到 220R会发生什么?详细的如下图所示

精密整流电路示波器波形图

下图显示了一个下冲条件,个中电路的输出低于零伏并在某个尖峰后上升。

下图显示了上述两个电路的下冲情形,有负载和无负载。
这是由于,只要输入旗子暗记低于零,运算放大器就会进入负饱和区,结果便是所示图像。

精密整流有无负载波形图

使尖峰电压低于0 V 的缘故原由:每当输入电压从正向摆动时,运算放大器反馈开始发挥浸染并稳定输出须要一些韶光。

发生这种情形是由于我利用的是转换率低的 LM358 运算放大器。
实在只需放置一个具有更高压摆率的运算放大器,你就可以办理这个问题,但是,这也会发生在电路的较高频率范围内。

精密整流电路示波器波形图

改进的精密整流电路

下图显示了改进的精密整流电路,通过它可以减少上述所有缺陷和缺陷。

不才面的电路中,你可以看到如果正弦旗子暗记的正半部分用作输入,二极管 D2 将导通。
现在上面的路径 (黄线)已经完成,运算放大器作为反相放大器,如果我们看到 P1 ,电压为 0V,由于在该店形成了虚拟地,以是电流不能流过电阻 R19。

在输出点 P2,由于运算放大器正在补充 二极管压降,电压为负 0.7V,因此电流无法流向 P3 点。
因此只须要将旗子暗记的正半周期施加到运算放大器的输入端。

这样就可以实现 0V 输出。

改进的精密整流电路

现在假设已经将 正弦互换旗子暗记的副板部分运用到运算放大器的输入端,这就意味着施加的输入旗子暗记小于0V。

此时,二极管 D2 处于反向偏置状态,这意味着它是开路的。
恰好如下图所示:

改进的精密整流电路

由于二极管 D2 处于反向偏置状态,电流将流过电阻 R22,在点 P1 处形成虚拟接地。
现在,当施加输入旗子暗记的负半部分时,我们将在输出中得到一个正旗子暗记,作为其反相放大器。
二极管将导通,我们将在 P3 点得到补偿输出。

现在输出电压将为 -Vin/R2 = Vout/ R1

以是输出电压变为 Vout = -R2/R1 Vin

现在在示波器中不雅观察电路的输出,没有任何负载的电路的实际输出,如下图所示。

改进的精密整流电路示波器波形图

现在对电路进行剖析,半波整流电路就足够了,在实际电路中,半波整流就没有实际意义。
正是由于如此,才引入了全波整流电路,要实现全波精密整流,只须要做一个求和放大器。

利用运算放大器的精密全波整流器

为了制作全波精密整流电路,在前面提到的半波整流电路的输出端添加了一个求和放大器,从这一点来看,P1 到 P2 点是基本的精密整流电路,二极管的配置使我们在输出端得到负电压。

利用运算放大器的精密全波整流器

从点 P2 到点 P3 为求和放大器,精密整流器的输出通过电阻 R3 馈送到求和放大器。
电阻 R3 的值是 R5 的一半,或者你可以说它是 R5/2,这便是我们设置运算放大器 2 倍增益的办法。

在电阻 R4 的帮助下,来自点 P1 的输入也被馈送到求和放大器,电阻 R4 和 R5 卖力将运算放大器的增益设置为 1X。

由于 P2 点的输出直接馈送到增益为 2X 的加法放大器,这意味着输出电压将是输入电压的 2 倍。
假设输入电压为 2V 峰值,因此我们将在输出端得到 4V 峰值。
同时,我们直接将输入馈送到增益为 1X 的求和放大器。

现在,当求和电路发生时,我们在输出端得到一个总和电压,即 (-4V) + (+2V) = -2V,并作为输出真个运算放大器。
由于运算放大器配置为反相放大器,我们将在输出端得到 +2V,即 P3 点。

当施加输入旗子暗记的负峰值时,也会发生同样的情形。

精密整流电路的终极输出波形图

上图是电路的终极输出,蓝色波形是输入,黄色波形是半波整流电路的输出,绿色波形是全波整流电路的输出。

所需组件LM358 运算放大器 IC - 26.8K,1% 电阻 - 81K 电阻 - 21N4148 二极管 - 4面包板 - 1跳线 - 10电源 (± 10V) - 1全波精密整流电路理图,示意图

利用运算放大器的半波和全波精密整流电路图如下:

利用运算放大器的半波整流电路

利用运算放大器的全波整流电路

在此演示中,电路在事理图的帮助下构建在无焊面包板上;为了减少寄生电感和电容,将组件连接得尽可能近。

半波精密整流电路和全波精密整流电路

进一步增强

可以进一步修正电路以提高其性能,就像我们可以添加一个额外的滤波器来抑制高频噪声一样。

这个电路仅仅只是用来讲解电路。
如果你考虑在实际运用中利用电路,就必须利用斩波型运算放大器和高精度 0.1 欧姆电阻来实现绝对稳定性。

以上便是关于精密整流电路的知识,希望大家多多支持我,得点赞,关注,有问题欢迎在评论区留言,大家一起谈论。

图片来源于网络

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