精密全波整流電路工作設(shè)計(jì)原理

全波整流電路也叫做絕對值電路，輸出電壓為輸入電壓的絕對值。全波整流電路在直流穩(wěn)壓電源電路中很常見，四個二極管構(gòu)成的整流橋就是最基本的全波整流。不過采用二極管的整流電路由于二極管固有的開啟電壓的影響，當(dāng)輸入電壓較低時(shí)會產(chǎn)生很大的誤差。輸出電壓也比輸入電壓小一個二極管的壓降，因此也就只能在穩(wěn)壓電源電路中使用，要是對小信號進(jìn)行處理，必須采用特性更好的精密全波整流電路。

最近在看一篇文章，里面介紹了一種精密全波整流電路，電路如圖1所示。

圖1精密全波整流電路(三個三極管)

整個電路設(shè)計(jì)的挺巧妙的。我仿真了一下效果也蠻不錯的。這里簡單的對這個電路分析一下。

運(yùn)放U1的作用是將輸入信號Vin反向，得到-Vin。三極管Q2、Q3其實(shí)就是兩個射極跟隨器電路將輸出并聯(lián)到一起了。這樣最終輸出的電壓由兩路射極輸出中電壓較高的那路決定，就等于是求絕對值運(yùn)算了。Q1的作用是給Q2和Q3的基極提供一個合適的直流工作點(diǎn)，使得Q2和Q3處于臨界開啟狀態(tài)，這樣輸入信號稍微偏離零電位一些就會使得Q2或Q3有輸出。下面是我用Multisim仿真的結(jié)果。

圖2仿真結(jié)果

從仿真結(jié)果可以看出輸出的波形比輸入波形稍往上有個偏移。這是由于Q1將Q2和Q3的基極電位抬高使得Q2和Q3處于微微開啟狀態(tài)，也就是當(dāng)輸入信號為0時(shí)，輸出也是稍有些電壓的。不過這個偏移很小，只有幾十mV。對大多數(shù)的應(yīng)用來說沒有太大的影響。如果對此很在意，可以適當(dāng)?shù)募哟驲6的阻值，R6增大，Q1的基極電流降級，發(fā)射結(jié)壓降降低，Q2、Q3的基極靜態(tài)工作點(diǎn)同樣也會降低。

最后來總結(jié)一下這個電路的優(yōu)缺點(diǎn)：

這個電路整體來說效果還不錯，但是由于采用了C1、C2兩個隔直電容因此低頻特性肯定會受到影響。低頻截止頻率我沒仔細(xì)算，但是簡單的估算還是很容易的，忽略其他部分的影響，C1和R4構(gòu)成一個高通濾波，C2和R5構(gòu)成一個高通濾波。這兩個高通濾波的截止頻率就決定了整個電路的截止頻率。

除了本文給出的這個實(shí)現(xiàn)方式，其實(shí)還有許多各具特色的電路實(shí)現(xiàn)。哪天有空了我試著總結(jié)一下。

最后說幾句題外話，本人反對使用盜版軟件，本文中用到的Multisim確實(shí)是盜版的。最近正在尋找Multisim的替代品，希望下次寫電路方面的博客時(shí)能夠用上一款開源的電路軟件(比如gEDA一類的)來完成電路圖繪制與仿真的工作。