设计目的:用运放得到精密的脉动波形

设计步骤:
先设计个半波输出电路如下图:

仿真波形如下图:

分析如下:上图输入波形VI为黄色,输出波形VO为浅蓝色,当VI输入在正半周,D1二极管反向截止,此时为反向1:1比例放大,相当于VI的波形反向输出,这时VO=-VI;当VI输入在负半周,D1二极管正向导通,此时被二极管慢慢钳位在二极管导通电压不存在比例关系,VO等于二极管压降,显然半波输出不尽人意需要,如果理想应该VO=0V
改进成精密半波输出如下图:

仿真波形如下:

图中黄色为VI输入波形,紫色为VO输出波形,而浅蓝色为运放输出端波形
分析如下:当VI输入在正半周,D1二极管反向截止,D2二极管正向导通,此时为反向1:1比例放大,相当于VI的波形反向输出,这时VO=-VI;当VI输入在负半周,D1二极管正向导通,D2二极管反向截止,VO被D2与运放输出隔离,这时VO等于运放负端电压近视为0V。原创今日头条:卧龙会IT技术
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我们设计一个加法器把精密半波输出放大2倍再跟原波形放大一倍然后相加就可以得到精密的脉动全波形,原理图设计如下:

仿真波形如下:

图中黄色为VI输入波形,紫色为VO输出波形,而浅蓝色为VM波形
分析如下:当VI输入在正半周,D1二极管反向截止,D2二极管正向导通,此时为反向1:1比例放大,相当于VI的波形反向输出,这时VM=-VI,VO=(-2)*(-VI)+(-1)*VI=VI;当VI输入在负半周,D1二极管正向导通,D2二极管反向截止,VM被D2与运放输出隔离,这时VM=0V,VO=(-1)*(-VI)=VI(这里VI是指正半周的值),这样就形成了脉动波形

设计小结:

如果我们把R5的电阻增加结果我们得全波脉动波形会增加幅度,如果跟R5并联个小电容,可以滤除高频部分脉动最终实际可用电路如下:

同时根据信号频率不一样需要选择不同带宽的运放,做到因设计不同而做相应的改变,对噪声要求高可以选低噪声的JFET运放
原创:卧龙会 布布熊