原创 【博客大赛】精密整流对运放块和二极管的要求为什么很高？

 

    精密整流对运放块和二极管的要求为什么很高？

1） 运放块精密整流电路
  精密整流的运放块放大正弦波(图红线)在Oa端输出信号(绿线)，高出一个直流分量Va(二极管的压降)，所以强度小于Va的信号也能整流。尽管如此，当运放块输出信号幅度小于Va，还是通不过二极管。从图可见，Oa端信号正半周到Va点小于二极管压降，则终止骤跌到0；而负半周信号幅度在反向大于Vb，才从0跳起开始。如果VaVb两点连线垂直，那么两个整流波形的终与始在0轴同一点(即输入信号的过0点)衔接，就不会出现失真。如果连线倾斜如VaVb’(黑虚线)，两个整流波形终始点在0轴衔接不在同一点，就出现交越失真，还可能逆向凸出。 

   VaVb连线陡峭，就要求运放块SR必须很大，输出波形才不会产生非线性失真而倾斜；陡峭升降沿频谱的谐波频率很高，就要求电路足够大的带宽以保证信号传输的完整性，不产生移相和衰减。另外运放块失调电压不为0，整流波形的衔接点就偏离0轴。
二极管结电容大，交流信号可能通过，还与电阻组合微积分电路使整流波形失真；二极管TT大，就造成传输延时。所以，精密整流对运放块和二极管参数要求都很高，是电路本身固有的问题，与输入信号的频率无关。只是低频时，失真的部分占波形整体的比例很小而被忽略不计。一般运放块精密整流信号频率最高数百Khz，采用无结电容的二极管，频率可达1MHz。

 
2）比较器精密整流电路
比较器延时Td=U/(k2πfVpk) 就可以不失真精密整流，其中U是比较器额定输出电压参数，k系数取6。例如，输入正弦波f=25Mhz=2.5e+7Hz，Vpk=1v，U=5v，则Td=5/37.68(2.5e+7)1=5.3e-9s。设置Ra/Rb= G/2，(G是比较器的额定增益)，电路增益2倍，例如G=200000，则Ra/Rb=1000K/0.01K，仿真波形如下(仿真时要设置合适分析步骤才有满意结果)。

 

附录1）二极管整流

附录2）运放块参数对跟随器输出波形的影响