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半波整流電路圖（一）
利用二極管（開關(guān)器件）的單向?qū)щ娞匦?，?a href="http://ttokpm.com/tags/放大器/" target="_blank">放大器的優(yōu)良放大性能相結(jié)合，可做到對輸入交變信號（尤其是小幅度的電壓信號）進(jìn)行精密的整流，由此構(gòu)成精密半波整流電路。若由此再添加簡單電路，即可構(gòu)成精密全波整流電路。
二極管的導(dǎo)通壓降約為0.6V左右，此導(dǎo)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(jìn)入到通態(tài)。常規(guī)整流電路中，因整流電壓的幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于二極管的導(dǎo)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(yùn)算放大器的適時出現(xiàn)，改變了這種結(jié)局，二者一拍即合，小信號精密半波整流電路即將高調(diào)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(fù)半波進(jìn)行整流，并倒相后輸出。
（1）在輸入信號正半周（0~t1時刻），D1導(dǎo)通，D2關(guān)斷，電路等效為電壓跟隨器（圖中b電路）：
在D1、D2導(dǎo)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(fù)，二極管D1正偏導(dǎo)通（相當(dāng)于短接），D2反偏截止（相當(dāng)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(fù)半周（t1~t2時刻），D1關(guān)斷，D2導(dǎo)通，電路等效反相器（圖中c電路）：
在輸入信號的負(fù)半波期間，（D1、D2導(dǎo)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(dǎo)通，形成反相（放大）器的電路模式，對負(fù)半波信號進(jìn)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(guān)，將輸入正半波信號關(guān)于門外，維持原輸出狀態(tài)不變；對輸入負(fù)半波信號則放進(jìn)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(yùn)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(fù)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(nèi)，e2 為正半周即變壓器上端為正下端為負(fù)。此時二極管承受正向電壓面導(dǎo)通，e2 通過它加在負(fù)載電阻Rfz上，在π～2π 時間內(nèi)，e2 為負(fù)半周，變壓器次級下端為正，上端為負(fù)。這時D 承受反向電壓，不導(dǎo)通，Rfz，上無電壓。在π～2π 時間內(nèi)，重復(fù)0～π 時間的過程，而在3π～4π時間內(nèi)，又重復(fù)π～2π 時間的過程…這樣反復(fù)下去，交流電的負(fù)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(fù)）的電壓，如圖5-2（b）所示，達(dá)到了整流的目的，但是，負(fù)載電壓Usc 。以及負(fù)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(nèi)的平均值，即負(fù)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。
半波整流電路圖（三）
半波整流電路如圖Z0702所示。它由電源變壓器Tr整流二極管D和負(fù)載電阻RL組成，變壓器的初級接交流電源，次級所感應(yīng)的交流電壓為
其中U2m為次級電壓的峰值，U2為有效值。
電路的工作過程是：在u2 的正半周（ωt = 0~π），二極管因加正向偏壓而導(dǎo)通，有電流iL流過負(fù)載電阻RL。由于將二極管看作理想器件，故RL上的電壓 uL與u2的正半周電壓基本相同。
在u2的負(fù)半周（ωt =π~2π），二極管D因加反向電壓而截止，RL 上無電流流過，RL 上的電壓uL = 0。可畫出整流波形如圖I0702所示。
可見，由于二極管的單向?qū)щ娮饔?，使流過負(fù)載電阻的電流為脈動電流，電壓也為一單向脈動電壓，其電壓的平均值（輸出直流分量）為
?
流過負(fù)載的平均電流為
流過二極管D的平均電流（即正向電流）為
加在二極管兩端的最高反向電壓為
選擇整流二極管時，應(yīng)以這兩個參數(shù)為極限參數(shù)。
半波整流電路簡單，元件少，但輸出電壓直流成分?。ㄖ挥邪雮€波），脈動程度大，整流效率低，僅適用于輸出電流小、允許脈動程度大、要求較低的場合。
半波整流電路圖（四）
二極管整流電路是利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒔涣麟娮兂芍绷麟姷碾娐贰Ｕ麟娐烦Ｓ伤牟糠纸M成：交流電源、整流變壓器、整流管和負(fù)載。下面以電阻負(fù)載為對象來介紹二極管單向半波整流電路。
二極管單向半波整流電路如右圖所示，圖中B是整流變壓器，它將電網(wǎng)交流電壓u1變換為符合整流電路所需的電壓u2。
變壓器次級電壓u2的波形圖如下所示。在u2正半周（0～t1時間）內(nèi)，變壓器B的a端電位為正，b端電位為負(fù)，使二極管V承受正向電壓而導(dǎo)通，此時負(fù)載上有電流通過。如果忽略二極管V很小的正向降壓（硅管約為0.6～0.8伏、鍺管約0.2～0.3伏），則負(fù)載Rz上得到的電壓uz就等于u2（uz=u2）。
在u2負(fù)半周（t1～t2時間）內(nèi)，變壓器B的a端電位為負(fù)，b端電位為正，二極管V承受反向電壓而截止（忽略極微小的反向漏電流），變壓器次級回路中電流為零。
由于二極管的單向?qū)щ娦裕谝粋€周期中，僅在半個周期內(nèi)有電壓加在負(fù)載上，有電流通過負(fù)載，而下半周期中，負(fù)載上無電壓又無電流，因此稱這種電路為半波整流電路。
根據(jù)理論分析：負(fù)載電壓Uz的平均值為：Uz=0.45U2
半波整流電路是最簡單的二極管整流電路，由于整流效率低，電流波動大，可用于要求不高的場所。
半波整流電路圖（五）
圖14-1-1 單相半波整流電路
利用二極管的單向?qū)щ娦?，在變壓器副邊電壓U2為正的半個周期內(nèi)，二極管正向偏置，處于導(dǎo)通狀態(tài)，負(fù)載RL上得到半個周期的直流脈動電壓和電流；而在U2為負(fù)的半個周期內(nèi)，二極管反向偏置，處于關(guān)斷狀態(tài)，電流基本上等于零。由于二極管的單向?qū)щ娮饔茫瑢⒆儔浩鞲边叺慕涣麟妷鹤儞Q成為負(fù)載 兩端的單向脈動電壓，達(dá)到整流目的，其波形如圖14-1-1（b）。因?yàn)檫@種電路只在交流電壓的半個周期內(nèi)才有電流流過負(fù)載，所以稱為單相半波整流電路。
工商網(wǎng)監(jiān)
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