精密整流威廉希尔官方网站 图讲解 使用运算放大器的精密整流威廉希尔官方网站 设计

今天我们来了解一下使用运算放大器的精密整流威廉希尔官方网站 的类型。当电压处于低 mV 范围时，我们不能使用二极管作为交流电压整流器。因此这种运算放大器整流器在滤波器、各种信号测量等威廉希尔官方网站 中可以有很大的用途，因为它的基极电压较低。

值得注意的是 741 OP-AMP 整流威廉希尔官方网站 ，我们将在下面详细讨论它。我们还将在面包板上尝试它们，因为这种 IC 很受欢迎而且便宜。

基本二极管整流器

但首先，让我们谈谈普通的 二极管整流器 。它们通常分为两种类型：硅二极管和锗二极管，硅二极管的接通电压为600mV，锗二极管的接通电压为300mV。

二极管与运放整流器的比较

其中两种类型的二极管都无法对低于其接通电压的信号进行整流。

然后我们在二极管整流威廉希尔官方网站 中添加一个运算放大器来降低二极管的接通电压。通过使用OP-AMP的开环增益特性，它将能够对1mV以下的信号进行整流。

或者，换句话说，我们可以说我们设法使二极管工作得更加完美。

根据二极管的基本原理，它只能朝一个方向导电，没有电阻，两端也没有电压。这不适合我们使用。

但在OP-AMP的帮助下，二极管将变得更加有用，更适合过滤低频信号。

我们先回顾一下741的引脚排列和符号。

741 的引脚排列和符号

使用运算放大器的简单半波整流器 - 超级二极管

下面的威廉希尔官方网站 是一个同相放大器威廉希尔官方网站 ，充当交流到直流信号半波整流器。

使用运算放大器的简单半波整流威廉希尔官方网站

乍一看，我们会注意到输入信号通过非反相输入引脚（引脚3）进入，威廉希尔官方网站 的输出连接到反相输入引脚（引脚2），或者简单地说，引脚 2 是输出。

但我不太明白，输出应该是引脚6而不是当前的引脚2。因此，我们修改了威廉希尔官方网站 以使其更容易理解。

接下来，我们将制作一个“超级二极管”。

使用运算放大器和二极管的超级二极管框图

该框图可以有效地消除二极管的正向电压，将其降低到远低于 600 mV。

D1 将来自运算放大器输出（引脚 6）的信号反馈至反相输入（引脚 2）。

当输入信号摆动到约 µV（微伏）的正范围时。运算放大器的增益将使输出电压快速增加至600 mV，D1将传导电流（接收正向偏置）。

这导致反相引脚具有与输入信号相似的电压，这是电压跟随器威廉希尔官方网站 或所谓的缓冲器的特性。

当输入电压为负时，D1不导通电流（受到反向偏置）。并立即切断输出电压。

使用OP-AMP的半波整流器的波形

一个简单的峰值检测器威廉希尔官方网站

从上面的简单精密半波整流器或超级二极管威廉希尔官方网站 ，我们将其改编成简单的峰值电压检测器威廉希尔官方网站 ，以确定输入的最大电压电平。并在输出端保持该电压电平。

超级二极管仅通过正电压。电容器 (C) 可以长时间保持峰值正电压，同时将其释放到输出。

接下来我们看一下实验威廉希尔官方网站 。

使用 741 的简单峰值检测器威廉希尔官方网站

当输入处于正范围 AC 时，C1 将通过 D1 快速充电至最大电压。

经过最大电压后，C1会通过R1缓慢放电，R1的阻值约为1M左右。

那么，IC2将成为电压跟随器或缓冲器。其输出也将是直流电压。

使用运算放大器的精密半波整流威廉希尔官方网站

下面的威廉希尔官方网站 是使用 741 运算放大器的半波精密整流器威廉希尔官方网站 。当交流输入电压处于负半部分时，运算放大器的输出将摆动到正电压。

使用OP-AMP的半波精密整流威廉希尔官方网站

D1 将接收正向偏置。运算放大器的增益约为 1。因为正向偏置时 D1 的电阻非常低。

当交流输入电压处于正半部分时，输出将摆动至约-600mV，并且D2将获得正向偏置。另一方面，D1 将具有反向偏置。

R3 补偿运算放大器的失调电压。

但该威廉希尔官方网站 有一些局限性。特别是它的速度相当慢，因此只适合低频信号。由于运算放大器的运算过程。

使用 NE55532 的精密半波整流器

这是一个精密半波整流器威廉希尔官方网站 ，使用比第一个更好的运算放大器。它是NE5532或NE5535运算放大器。它们之间的区别如下：

NE5532是双路低噪声高速音频运算放大器。

NE5535 是一款双路高转换率运算放大器。

NE5532 可处理高达 10kHz 的频率，失真率低于 5%。

该威廉希尔官方网站 与前面的威廉希尔官方网站 相同。但我改变了它的布局，使它与以前有些不同。

精密全波整流威廉希尔官方网站

我们知道，全波整流威廉希尔官方网站 的效率比半波整流威廉希尔官方网站 高。

精密全波整流器框图

我们可以通过简单地将两个半波整流威廉希尔官方网站 连接在一起来创建全波整流器。

我们将用超级二极管替换 D1。同时，我们将使用反相精密半波整流器来代替反相放大器和D2。两个输出连接在一起以获得精密全波整流器。

输出仍将具有脉动模式，这是交流波的一半。我们可以通过滤波威廉希尔官方网站 将其变成完整的直流信号。

让我们看下面的完整威廉希尔官方网站 原理图，以帮助我们更好地理解它。

使用运算放大器的全波精密整流威廉希尔官方网站

当交流输入电压处于负半部分时。由于D2受到正向偏压，导致IC1的输出为正600mV。 IC2 的反相输入还通过 R4 接收来自输入 (-Vin) 的负半部分。输出也会通过 R5 到达 IC2 的引脚 2。

导致 IC2 的输出与输入电压相同，但只有正半部分 (+Vin)。

那么，当交流输入为正半时，IC1的输出将为负。导致 D1 正向偏置或传导电流，直到输出为 Vin 的 2 倍，或输出为 -2Vin。

当该信号流经IC2（反相放大威廉希尔官方网站 ）时，输出将为+2Vin。

但同时，正交流输入电压(+Vin)也将通过R4到达IC2的引脚2。这导致引脚 6 处的输出为 -Vin。

因此，IC2 引脚 6 上的电压之和将为+2Vin – Vin。等于+Vin。

综上所述，无论交流输入电压是正还是负，IC2的输出都将是+Vin。

结论

在处理大约 mV 或 µV 的极低信号电平的情况下，所有这些应该足以让您使用 OP-AMP 实现这些精密整流器威廉希尔官方网站 。但如果您想继续阅读更多内容，请参阅维基百科和Uottawa以获取更深入的详细信息。

将来，我们可能会将此威廉希尔官方网站 投入更多用途，例如交流毫伏表等。我们希望了解更多关于运算放大器的知识，因为它们在组件方面非常有趣。