用运算放大器构成的精密检波器

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发布时间 2009-09-17

用普通检波二极管作检波器时,由于其正向伏安特性不是线性的,因此在小信号下,检波失真相当严重。另外,二极管的正向压降随温度而变,所以检波器的特性也受温度影响。

用运算放大器构成的精密检波器,能克服普通二极管的缺陷,得到与理想二极管接近的检波性能。而且检波器的等效内阻及温度敏感性也比普通检波器好得多。

用运算放大器构成的精密检波器

如上图所示:当Usr为负时,经放大器反相,U'sc>0,D2截止,D1导通。D1的导通为放大器提供了深度负反馈,因此,放大器的反相输入端2为虚地点,检波器从虚地点经过R2输出信号。所以Usc=0。

当Usr为正时,U'sc<0,所以D1截止,只要U'sc达到-0.7V,D2就导通,这时,可把D2的正向压降UD看成是放大器的输出失调电压,因此电路相当于反相输入的比例放大器,其传输特性为Usc=-(R2/R1)Usr=-Usr。

综上所述,上图的传输特性为Usc=0(Usr<0);Usc=-Usr(uSR>0)。

由于运放的开环增益Gol很高,因此,当输入信号为正时,只要Usr≥UD/Gol,就会使D2导通,而且D2一旦导通,放大器就处于深度的闭环状态,非线性失真非常小,从小信号开始,输入和输出之间就是具有良好的线性关系。它的死区电压非常小,等于二极管的正向压降UD的1/Gol倍。设D2导通时检波器的反馈系数为F,则这种精密检波器的内阻和温度系数为普通检波器的1/(Gol·F)倍,当R2>R1时,检波器还兼有电压放大作用,可将信号放大 R2/R1倍。

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