Раздел: Документация
0 ... 47 48 49 50 51 52 53 ... 82 при одной полярности входного напряжения оно с некоторым масштабным коэффициентом подается на выход, а при другой полярности выходное напряжение поддерживается равным нулю (однополупериодный выпрямитель) или инвертированному значению входного (двухполупериодный выпрямитель). В последнем случае, если обеспечено равенство масштабных коэффициентов для прямого и инвертированного входных сигналов, то устройство может применяться также в качестве формирователя модуля входного сигнала: выходное напряжение оказывается пропорциональным абсолютному значению входного. Использование ОУ в точных выпрямителях преследует цель уменьшить погрешности преобразования, обусловленные неидеальными вольт-амперными характеристиками диодов На рис. 7-1 показаны схемы выпрямителей, содержащих один ОУ. Однополупериодный выпрямитель по схеме рис. 7-1, а построен на основе инвертирующего усилителя, содержащего диоды в цепи обратной связи. При положительной полярности входного сигнала открыт диод Д1 и на выход выпрямителя через резистор R2 подается напряжение с И-входа ОУ. Если не учитывать обратного тока запертого диода Д2 и э. д. с смеще-, ния ОУ, то можно считать, что напряжение И-входа ОУ и выходное напряжение выпрямителя при этом равны нулю При отрицательной полярности входного сигнала открывается диод Д2 и выходное напряжение определяется равенством UBblx = = —UnxR2/Ri Поскольку диод Д2 входит в прямую цепь замкнутого контура, то падение напряжения на нем не сказывается на выходном напряжении. Таким образом, в подобных выпрямителях целесообразно использовать кремниевые диоды, которые имеют большее прямое сопротивление, но зато меньший обратный ток, чем германиевые Выходное сопротивление выпрямителя по схеме рис. 7-1, а равно R2 при положительном входном сигнале и близко к нулю при отрицательном. Это надо учитывать при подсоединении последующих цепей. В частности, если к выходу такого выпрямителя присоединить усредняющий фильтр, имеющий заметную реактивную составляющую входного сопротивления, это приведет к изменению среднего значения выходного напряжения выпрямителя С целью повысить входное сопротивление можно строить выпрямитель, подобный показанному на рис. 7-1, а, и на основе неинвертирующего усилителя. Выпрямитель, схема которого показана на рис. 7-1,6, осуществляет двухполупериодное выпрямление, но его нагрузка не заземлена Средний ток в нагрузке в этом устройстве определяется отношением средневыпрямленного значения входного напряжения к сопротивлению резистора R1. Среднее значение напряжения на нагрузке пропорционально зависит от активной составляющей сопротивления нагрузки ZH и не зависит от реактивной составляющей этого сопротивления. Схемы рис. 7-1, в и г иллюстрируют возможность построения двухполупериодных выпрямителей на одном ОУ. В выпрямителе рис. 7-1, в при положительном напряжении на входе открывается диод Д1, диод Д2 закрывается и входное напряжение, умноженное на коэффициент #2/(1+2), через резистор R3 подается на выход. При с/вх<0 диод Д1 закрыт, открыт диод Д2 и напряжение на выходе равно —UBXR3/Ri. Для того чтобы  Рис. 7-1 Варианты схем активных выпрямителей среднего значения при изменении знака входного напряжения не изменялся модуль коэффициента передачи выпрямителя, необходимо выполнение условия Ri/Ri = R2/(R1 + R2) ■ Недостатком выпрямителя рис. 7-1, в является зависимость входного и выходного сопротивлений от знака входного сигнала. В выпрямителе рис. 7-1, г входное сопротивление постоянно и равно 2R/3. Здесь при с7вх>0 обратная связь замкнута через диод Д1, диод Д2 закрыт и выход через резистор сопротивлением 2R присоединен к И-входу ОУ, на котором в это время поддерживается напряжение, равное UBX/2. При UBX<0 сигнал обратной связи проходит через открытый диод Д2 и напряжение UBbIX равно —UBX/2 Выходное сопротивление выпрямителя при с/вх>0 равно 2R, при UBX<0 — близко к нулю. Двухполупериодные выпрямители, показанные на рис. 7-2, имеют при любом знаке входного сигнала близкое к нулю выходное сопротивление. Раоота выпрямителя рис. 7-2, а происходит следующим образом Когда входное напряжение положительно, открываются диоды Д1 и Д4, диоды Д2 и ДЗ закрыты. Напряжение UBbIX задается в этом случае усилителем ОУ2, который включен по схеме повторителя напряжения, так что UBhIX = UBX. Когда входное напряжение отрицательно, открыты диоды Д2 и ДЗ, диоды Д1 и Д4 закрыты. Выходное напряжение выпрямителя определяется теперь усилителем ОУ1, и при Ri=R2 получим UBB1X =  Рис 7 2 Варианты схем двухполупериодных активных выпрямителей среднего значения Выпрямители, схемы которых показаны на рис. 7-2,6 и в, имеют, кроме низкого выходного, высокое входное сопротивление. Работа выпрямителя рис. 7-2, б происходит следующим образом. Когда на его входе действует положительное напряжение, то оно усиливается без инвертирования усилителем ОУ2. Отрицательное входное напряжение усиливается усилителем ОУ1 и подается на инвертирующий вход усилителя ОУ2, так что в итоге напряжение на выходе усилителя ОУ2 и в этом случае будет положительным. Найдем соотношения между сопротивлениями резисторов выпрямителя рис. 7-2, б, при которых модуль его коэффициента передачи будет одинаковым при положительном и отрицательном входных напряжениях. При UBX>0, т. е. когда UBS = \UBX\, 0 ... 47 48 49 50 51 52 53 ... 82
|
