半波整流電路圖(一)
利用二極管(開關器件)的單向導電特性,和放大器的優(yōu)良放大性能相結合,可做到對輸入交變信號(尤其是小幅度的電壓信號)進行精密的整流,由此構成精密半波整流電路。若由此再添加簡單電路,即可構成精密全波整流電路。
二極管的導通壓降約為0.6V左右,此導通壓降又稱為二極管門坎電壓,意謂著邁過0.6V這個坎,二極管才由斷態(tài)進入到通態(tài)。常規(guī)整流電路中,因整流電壓的幅值遠遠高于二極管的導通壓降,幾乎可以無視此門坎電壓的存在。但在對小幅度交變信號的處理中,若信號幅度竟然小于0.6V,此時二極管縱然有一身整流的本事,也全然派不上用場了。
在二極管茫然四顧之際,它的幫手——有優(yōu)良放大性能的運算放大器的適時出現(xiàn),改變了這種結局,二者一拍即合,小信號精密半波整流電路即將高調登場。請看圖1。
圖1 半波精密整流電路及等效電路
上圖電路,對輸入信號的正半波不予理睬,僅對輸入信號的負半波進行整流,并倒相后輸出。
(1)在輸入信號正半周(0~t1時刻),D1導通,D2關斷,電路等效為電壓跟隨器(圖中b電路):
在D1、D2導通之前,電路處于電壓放大倍數(shù)極大的開環(huán)狀態(tài),此時(輸入信號的正半波輸入期間),微小的輸入信號即使放大器輸入端變負,二極管D1正偏導通(相當于短接),D2反偏截止(相當于斷路),形成電壓跟隨器模式,因同相端接地,電路變身為跟隨地電平的電壓跟隨器,輸出端仍能保持零電位。
(2)在輸入信號負半周(t1~t2時刻),D1關斷,D2導通,電路等效反相器(圖中c電路):
在輸入信號的負半波期間,(D1、D2導通之前)微小的輸入信號即使輸出端變正,二極管D1反偏截止,D2正偏導通,形成反相(放大)器的電路模式,對負半波信號進行了倒相輸出。
在工作過程中,兩只二極管默契配合,一開一關,將輸入正半波信號關于門外,維持原輸出狀態(tài)不變;對輸入負半波信號則放進門來,幫助其翻了一個跟頭(反相)后再送出門去。兩只二極管的精誠協(xié)作,再加上運算放大器的優(yōu)良放大性能,配料充足,做工地道,從而做成了精密半波整流這道“大餐”。
半波整流電路圖(二)
半波整流電路
圖5-1、是一種最簡單的整流電路。它由電源變壓器B 、整流二極管D 和負載電阻Rfz ,組成。變壓器把市電電壓(多為220伏)變換為所需要的交變電壓e2 ,D 再把交流電變換為脈動直流電。
半波整流電路的工作原理:
下面從圖5-2的波形圖上看著二極管是怎樣整流的。
變壓器砍級電壓e2 ,是一個方向和大小都隨時間變化的正弦波電壓,它的波形如圖5-2(a)所示。在0~K時間內,e2 為正半周即變壓器上端為正下端為負。此時二極管承受正向電壓面導通,e2 通過它加在負載電阻Rfz上,在π~2π 時間內,e2 為負半周,變壓器次級下端為正,上端為負。這時D 承受反向電壓,不導通,Rfz,上無電壓。在π~2π 時間內,重復0~π 時間的過程,而在3π~4π時間內,又重復π~2π 時間的過程…這樣反復下去,交流電的負半周就被“削”掉了,只有正半周通過Rfz,在Rfz上獲得了一個單一右向(上正下負)的電壓,如圖5-2(b)所示,達到了整流的目的,但是,負載電壓Usc 。以及負載電流的大小還隨時間而變化,因此,通常稱它為脈動直流。
這種除去半周、圖下半周的整流方法,叫半波整流。不難看出,半波整說是以“犧牲”一半交流為代價而換取整流效果的,電流利用率很低(計算表明,整流得出的半波電壓在整個周期內的平均值,即負載上的直流電壓Usc =0.45e2 )因此常用在高電壓、小電流的場合,而在一般無線電裝置中很少采用。
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