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提高有源整流性能的电路 整流器能把交流信号变换成直流信号。如果交流信号源的信号振幅比二极管的正向压降(一般为0.6V)大得多,那你就可以用一只二极管和一只负载电阻组成一个半波整流器。令人遗憾的是,你不能用这种方法来整流比二极管的压降还小的信号。使用放大器的有源整流器适用这些应用场合。二极管连接在放大器的反馈环路内(图1)。当VIN>0V时,二极管提供负反馈,输出电压VOUT2随输入电压而变化(VOUT2=VIN)。当VIN<0V时,二极管不导通,放大器处于开环状态,VOUT2近似等于0V。图2示出了图1所示电路的响应曲线,输出波形用绿色表示,输入波形用红色表示。 图1 这一电路是典型的半波整流电路。 图2 这些信号出现在图1所示电路的输入端(红色)和输出端(绿色)。 如果VIN<0V,则放大器起比较器的作用。放大器的负输入端的电 图3 这些信号是出现在图1所示电路中VOUT2输出端的波形(绿色)和VOUT1输出端的波形(红色)。 例如,一个具有2.5V/μS转换速度并饱和达到-2.5V的放大器,至少要用1μS的时间才能准备好对正输入信号做出响应。在这段时间内,快速输入信号已发生变化,所以整流就从输入信号的错误部分开始。减小这一误差的一种方法就是使用高转换速率的放大器,但这种方法是以大功耗为代价的。另一种方法是使用倒相放大器和两只二极管,后面再连接一个增益为1的倒相放大器,以实现非倒相整流。图4所示电路是一种单级非倒相整流器,它可以提高整流的精确度并降低功耗。在这一电路中,AD8561型放大器用作比较器,AD8591起整流作用。 图4 此电路大大提高了图1所示电路的性能。 当VIN>0V时,AD8561的输出是高电压,AD8591起跟随器的作用。当VIN<0V时,AD8561的输出为低电压,AD8591不工作。由于不工作,AD8591的输出端处于高阻抗状态,所以仍然为0V左右,而不是像在前一个电路中那样饱和达到VEE。当VIN变正时,放大器开始工作,再次随输入信号而变化。这一接通时间(即开始工作所花的时间)要比前一电路中饱和复原时间和转换速度所限定的响应时间短得多。图5示出了这种改进的整流器电路的输入信号(红色)和输出信号(绿色)。 图5 这些信号出现在图4所示电路的输入端(红色)和输出(绿色)。
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