十种经典的全波整流电路

阅读: 评论:0

十种经典的全波整流电路
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,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.
将单电源转换双电源电路图
TDA2030是一种高效率的运算放大器。利用它的互补输出级,可以将单极性电源一分为二,转换成某些小功率电路所需要的双极性电源。
电路如上图所示,阻值相等的R1、R2形成一个分压器,使上、下两部分电压相等。分压器的中点接到运算放大器的同相输入端,运放接成电压跟随器,使O’端与O端电位相等。O’端又是虚地点,它与输入电源的地必须隔离。如果双极性电源直接从R1、R2上取出,则电源内阻较大,负载能力差,实用价值不大。使用运算放大器后,两组输出电源具有很低的内阻,负载能力加强。
单电源转双电源电路
图1是最简单转换电路。其缺点是r1、r2选择的阻值小时,电路自身消耗功率大:阻值较大时带负载能力又太弱。这种电路实用性不强。
将图1中两个电阻换为两个大电容就成了图2所示的电路。这种电路功耗降为零,适用于正负电源的负载相等或近似相等的情况。
图3电路是在图l基础上增加两个三极管,加强了电路的带负载能力,其输出电流的大小取决于bg1和bg2的最大集电极电流icm。通过反馈回路可使两路负载不相同时也能保持正负电源基本对称。例如由负载不等引起ub下降时,由于ua不变(r1,r2分压供给一恒定ua),使bgl 导通,bg2截止,使rl2流过一部分bgl的电流,进而导致ub上升。当rl1、rl2相等时bg1、bg2均处于截止状态。r1和r2可取得较大。
图4的电路又对图3电路进行了改进。增加的两个偏置二极管使二个三极管偏离了死区,加强了反馈作用,使得双电源有较好的对称性和稳定性。d1、d2也可用几十至几百欧的电阻代替。
图5的电路比图4的电路有更好的对称性与稳定性。它用一个稳压管和一个三极管代换了图4中的r2,使反馈作用进一步加强。
图6电路中,将运放接成电压跟随器,输出电流取决于运放的负载能力。如需较大的输出功率,可采用开环增益提高的功放集成块,例如tda2030等。这种电路简单,但性能较前面电路都好。
与前不同的是,图7电路具有升压能力,它能将ec转换为±ec。其原理是ne555,时基电路接成无稳态电路,它的3脚输出占空比为1:1,频率为20khz的方波,高电平时给c4充电,使之端电压为ecl低电
平时电源ec给c3充电,使之端电压亦为ec。由于d1,d2使c3、c4两端只能充电而不能放电,所以将b点接地时就能得到±ec的双电源。如果将b点悬空、c点接地,在a点就能得到2ec的电压。本电路还有一定的带负载能力,最大输出电流为50ma。
注:电路中的接地均相对于外电路而言,不要误接到电源负端上。

本文发布于:2023-05-11 14:45:50,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://patent.en369.cn/patent/4/95610.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:电路   电源   增益   电阻   相等   输出   输入   负载
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2022 Comsenz Inc.Powered by © 369专利查询检索平台 豫ICP备2021025688号-20 网站地图