特有的精密全波整流器，無需匹配電阻

出處：維庫電子市場網發(fā)布于：2024-07-03 16:20:18 | 611 次閱讀

　　經典的模擬應用是精密有源全波整流器。此主題存在許多不同的實現(xiàn)，每種實現(xiàn)都有其各自的優(yōu)點。但是，（幾乎）所有有源全波整流器設計都需要一個電路元件，即帶有匹配電阻的反相器，以將其增益設置為精確的 -1.0。在此類拓撲中，整流的對稱性依賴于此電阻匹配的精度，并且不可能比其更好。例如，請參見圖1中一個眾所周知的（真正的經典?。┰O計，其中運算放大器 U1b 充當反相器，R1 和 R2 充當其匹配的增益設置電阻。除非 R1 = R2，否則負 Vin 偏移的整流器輸出（非常）不可能等于正 Vin 偏移的輸出。

　　圖 1：傳統(tǒng)精密整流器設計，其中 R1 和 R2 匹配對稱電阻。
　　對于正 Vin 輸入，D1 關閉且 D2 導通，為不受電阻值影響的電路建立非反相單位增益：Vout/Vin = +1。
　　對于負輸入，僅當R2 = R1 時，D1 導通，D2 關閉，U1b 變?yōu)榉聪嗥?，增益Vout/Vin = –R2/R1 = -1 。否則，不會產生不良的整流對稱性。
　

　　圖 2顯示了另一種（不太常規(guī)的）設計。但無論是否非常規(guī)，這里 Q2 和 Q3 充當逆變器，匹配增益對稱電阻 R1 和 R2 的運行方式與圖 1 中一樣。
　　圖2采用分立電路逆變器的非傳統(tǒng)整流器仍然使用對稱設置電阻器：R1 和 R2。

　　但現(xiàn)在，為了打破單調，讓我們來看看圖 3。請注意，匹配電阻的缺失（令人震驚）。這就是這個不墨守成規(guī)的工作原理。

　　圖 3沒有匹配對稱電阻的非常規(guī)精密整流器設計。
　　Q1 和 Q2 提供簡單的交叉補償，以抵消 Q3 和 Q4 的 Vbe 下降。因此，負 Vin 偏移由 A1 反轉，并由 Q4 輸出到濾波器 R3C3。同時，正 Vin 偏移打開 Q3，導致 C2 整合它們的時間和電流乘積：電荷。累積的電荷以電壓形式存儲在 C2 上，該電壓被添加到隨后的相反極性半周期，Q3 和 Q4 充當簡單的全波電荷泵。最終結果：
　　Vout = 平均值（絕對值（Vin））R3 / R2 / R1。
　　因此，只要晶體管 Vbe 匹配得當，就具有精確的整流對稱性；由于它們是同一類型并且在相似的環(huán)境下工作，因此它們將會匹配得當。

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