對(duì)微電壓進(jìn)行整流的絕對(duì)值輸出電路及原理分析

電路的功能

本電路不管輸入信號(hào)的極性，只以單一極性輸出其幅值，也可稱(chēng)作全波整流電路。絕對(duì)值電路是理想二極管電路的應(yīng)用實(shí)例一，可以對(duì)微小電壓進(jìn)行準(zhǔn)確的整流，所以能夠在動(dòng)態(tài)范圍很大的整流電路中應(yīng)用。它的缺點(diǎn)是因?yàn)橐肙P放大器的反饋，頻率越高，精度越差。

電路工作原理

OP放大器A1起到負(fù)輸出理想二極管電路的作用，A2為2：1比率的加法器（R2=2R4），當(dāng)正半周輸入時(shí)，A1輸出為被倒相的EI1與B1反相相加后的輸出EO=-（E1-2EI）=+EIO因?yàn)镽3：R4=2：1，所以-2EI可看作等效的2倍輸入電壓，負(fù)半周輸入時(shí)，A1的輸出被斷開(kāi)，EO=-（-E1+0）=+EI，輸入信號(hào)被原樣通過(guò)。

本電路利用了反饋，受OP放大器開(kāi)環(huán)特性的限制，如果用于高頻電路，必須選用在高頻時(shí)有較大增益的OP放大器。

R1、R3決定輸入電阻的阻值，用于低頻時(shí)，R1、R3的阻值可取150K，此電路R1和R2的比值只要為1：1即可，不一定非取15K。R3和R4的比為2：1，E24系列的電阻只能選用15K和7.5K搭配作用。如果要選其他阻值，R4可用兩個(gè)阻值與R3相同的電阻并聯(lián)。

R5用來(lái)確定放大倍數(shù)，通常取A=R5/R3=1，但也可以使A≥1。

電容器C1在進(jìn)行全波整流時(shí)起到平滑電容的作用，要平滑直流，其容量要與信號(hào)頻率相適應(yīng)。如把全波整流平滑，直流輸出則為：2|EI|X，即0.6361|EI|。加大電容量，整流后的紋波可以減少，但響應(yīng)也會(huì)變慢，應(yīng)根據(jù)使用要求，確定電容量。

元件的選擇

在本電路中，電阻值的相對(duì)精度很重要，通常選用誤差為正負(fù)1%的金屬膜電阻，如果精度要求很高，可選用相對(duì)精度好的組合電阻IC，還需要兩個(gè)與R4阻值相同的電阻，全電路只用六個(gè)元件就夠了。

把絕對(duì)值輸出平滑成直流，這是比較容易實(shí)現(xiàn)的，但是，如果頻率高，對(duì)輸出波形又有要求，這時(shí)選擇什么樣的OP放大器則很重要。信號(hào)在R3、R4處相加，由于流經(jīng)R4的信號(hào)通過(guò)一級(jí)OP放大器A1，所以會(huì)產(chǎn)生時(shí)間延遲，不能很好地進(jìn)行電流波形疊加。OP放大器A1如采用高速型，可以縮短延遲時(shí)間。但如圖A所示，在R3輸入信號(hào)直接疊加的路徑上，R3改用兩個(gè)各為7.5K的電阻串聯(lián)，中間經(jīng)電容C1接地，使信號(hào)產(chǎn)生若干時(shí)間延遲也可修正。

使用說(shuō)明

本電路沒(méi)有失調(diào)調(diào)節(jié)電路，應(yīng)盡量加大輸入信號(hào)的電平。如要提高低電平時(shí)的精度，應(yīng)消除各OP放大器的失調(diào)。為了消除前級(jí)直流失調(diào)的影響，可在輸入端串聯(lián)一個(gè)隔直流電容。