Когда мы думаем о выпрямителях, первое, что приходит в голову, - это блоки питания, потому что выпрямители используются в источниках питания схемы. Преобразование переменного тока в постоянный является обязательным в некоторых схемах, таких как схемы высокоточной обработки сигналов, и большинство схем измеряют реальные величины, прежде всего, для корректировки напряжения датчиков. Но даже если обычных диодов и мостов достаточно для нескольких выпрямительных работ, иногда требуется другой подход. Общая схема выпрямления, которую вы сделаете для источника питания, будет работать полностью, но она не будет подходить для схем высокоточной обработки сигналов. Причина в том, что в некоторых приложениях сигнал, который мы хотим исправить, будет меньше напряжения, необходимого для активации диода. Даже слабосигнальные германиевые диоды требуют включения около 0,3 В. Это может показаться не таким уж большим, но если вы работаете с сигналами в диапазоне милливольт, вам придется уйти, чтобы справиться с проблемой. Решить эту проблему можно с помощью прецизионного выпрямителя. В этой статье рассматривается прецизионный выпрямитель на LT1078.
Что такое прецизионный выпрямитель?
Прецизионный выпрямитель или супер диод конфигурация, достигнутая с одним или несколькими операционными усилителями (операционными усилителями), чтобы схема работала как выпрямитель и идеальный диод.
Прецизионный выпрямитель
У проектировщиков схем есть два стандартных метода проектирования прецизионных выпрямителей. Они могут усилить сигнал переменного тока, а затем исправить его, или они могут сделать и то, и другое одновременно с помощью одного операционный усилитель . Последний метод часто считается гораздо лучшим способом выполнения работы.
Принципиальная схема прецизионного выпрямителя
Основная схема прецизионного выпрямителя показана ниже. Когда напряжение, заданное в этой цепи, является отрицательным, тогда на диоде будет отрицательное напряжение. Итак, эта схема работает как разомкнутая цепь. Это означает, что в нагрузке нет протекания тока, а выходное напряжение равно нулю.
Принципиальная схема прецизионного выпрямителя
Когда входной сигнал положительный, он улучшается операционным усилителем, который активирует диод, и через нагрузку будет протекать ток, поскольку из-за реакции выходное напряжение эквивалентно входному напряжению. Фактический порог супердиода очень близок к нулю. Он эквивалентен фактическому порогу диода, разделенному на коэффициент усиления операционного усилителя.
У этой принципиальной схемы есть проблемы, поэтому она не используется часто. Когда вход превращается в –ve, операционный усилитель работает в разомкнутом контуре, так как через диод нет ответного сигнала. Для типичного операционного усилителя с высоким коэффициентом усиления без обратной связи выход переполняется. Если i / p затем снова становится + ve, операционный усилитель должен выйти из состояния насыщения, прежде чем усиление + ve снова может произойти. Это преобразование генерирует кольцо и занимает некоторое время, что очень сильно снижает частотную реакцию схемы.
Модифицированный прецизионный выпрямитель
Другой вариант прецизионного выпрямителя показан ниже. В этом случае, когда входной сигнал больше нуля, диод D1 выключен, а диод D2 включен, поэтому o / p равно нулю, потому что одна сторона R2 подключена к виртуальному GND, и нет протекания тока. через это. Когда входной сигнал меньше нуля, диод D1 горит, а диод D2 выключен. Таким образом, o / p похож на i / p с увеличением -R2 / R1.
Модифицированный прецизионный выпрямитель
Основное преимущество этой схемы заключается в том, что операционный усилитель никогда не переходит в режим насыщения, но его выход должен изменяться на два падения напряжения на диоде каждый раз, когда сигнал i / p пересекает ноль. Таким образом, скорость нарастания операционного усилителя и его частотная характеристика ограничивают действие высоких частот, особенно для низких уровней сигнала, хотя возможна ошибка менее 1% на частоте 100 кГц. Аналогичную схему можно использовать для создания точной схемы двухполупериодного выпрямителя.
Прецизионный выпрямитель с использованием LT1078
LT1078 - это сдвоенный операционный усилитель на микромощности, который выпускается в 8-выводных корпусах, включая небольшой корпус для плоского монтажа. Для функции однополярного питания он повышается до 5 В. Также предлагаются условия ± 15 В. Характеристики LT1078 включают следующее.
LT1078
- Он доступен в 8-контактном корпусе SO.
- Ток питания на усилитель - 50 мкА макс.
- Напряжение смещения - 70 мкВ макс.
- Напряжение смещения в 8-контактном SO-180 мкА макс.
- Смещение тока-250 пА макс.
- Шум напряжения -0,6 мкВП-пик, от 0,1 Гц до 10 Гц
- Текущий шум-3pAP-P, от 0,1 Гц до 10 Гц
- Дрейф напряжения смещения -0,4 мкВ / ° C
- Продукт усиления полосы пропускания - 200 кГц
- Скорость нарастания-0,07 В / мкс
- Работа с однополярным питанием
- Источник выходного сигнала и потребляет ток нагрузки 5 мА
Приложения LT1078 включают аккумулятор, портативные инструменты, усилитель дистанционного датчика, спутник, микромощность. образец и держать , усилитель термопары и микрофильтры мощности.
Прецизионный выпрямитель с использованием LT1078
Прецизионный выпрямитель, использующий схему LT1078, показан выше. Первая секция отрицательного i / ps работает как инвертор с обратной связью (A = -1), а вторая секция - просто буфер для положительного o / p. Когда сигнал i / p равен + ve, тогда выход первого операционного усилителя остается насыщенным около GND, и диод переключается на высокоимпедансный, позволяя сигналу течь прямо на буферный каскад в неинвертированном виде. Комплексный результат - это двухполупериодный выпрямленный сигнал на выходе из буфера.
Таким образом, речь идет о прецизионном выпрямителе на базе LT1078. Кроме того, любые вопросы по реализации инженерных проектов, пожалуйста, оставьте свой отзыв, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, в чем функция LT1078?
