一文详解精密整流电路

今天继续来看精密整流电路，今天的整流电路来看看不要用二极管的。

这个电路图左边的IC1A是个跟随器，右边的是个反向放大器，就是合并了或者说加上了Vo这个电压。这个传递函数就是左边的运放的一个传递函数。因为右边的传递函数就是跟随，写出来右边的传递函数如下：

（Vo-Vin）/R2=（Vout-Vo）/R3

化简以后得出来：

Vout=（1+R3/R2）*Vo-R3/R2*Vin

如果放大倍数为K=R3/R2的话，那么其传递函数为下面的式子。

VOUT=（1+K）*VO–K*V

当输入为正的时候，即VIN》0；那么VO=Vin。那么上面的式子可以变为：

Vout=（1+K）Vin-KVin=Vin

当输入为负的时候，即Vin《0;那么此时Vo=0，因为运放只有正电平，所以此时Vo只能为0。那么此时的传递函数为：

Vout=-kVin

如果R2=R3，那么K=1，那么Vout就是-Vin，就是把负的电压变成了正的了。

R1就是在电压输入为负的时候作为，作为限流电阻来用的，限制输入电流的大小。没有R1的话，输入端的大的幅负电压可能会打坏运放。

下面在画一下等效工作原理图，帮助更好的理解。

这个电路做一个简单的改进，加入两个电阻，就可以引入增益。电路图如下。

R4和R5的比与K值有关，也就是与R3/R2有关。

R4/R5=（K–1）/（K+1）

来看一下推算方法，前面我们算的输入为正的时候的传递函数为：

Vout=（1+R3/R2）*Vo-R3/R2*Vin

那么可以得出来此时的增益：

Vout/Vin=1+R4/R5+R4/R5*R3/R2

如果我们想让总的增益为K，也就是Vout/Vin=K，这样输入为正的时候是K。而在输入为负的时候总的增益为R3/R2，其值也是K，即K=R3/R2。把K带入就可以的传递函数。

K=1+R4/R5+R4/R5*K

整理一下，可以得出来：

R4/R5=（K–1）/（K+1）

举个例子，如果想获得一个10倍的增益，那么R3=10*R2。把10带入上面的式子以后，得出来的值就是0.818，也就是R4/R5=0.818。器件可以如此选择：R2=3.3k，R3=33k，R4=8.2k，R5=10k，Vs=5V，IC1选择OPA2374.如果输入是400mV，那么输出就4V。

下面是另一个类似的不用二极管的整流电路，工作原理和上面的类似。

输入大于0时，IC1A是个跟随器，V1Bi+=Vhalf=1/2*Vin，因此V1Bi-=1/2Vin，很容易得出来Vout=Vin。此时的传递函数为：

（Vout-Vhalf）/R4+（Vin-Vhalf）/R3=Vhalf/R2

把Vhalf=R5/（R1+R5）*Vin=1/2*Vin带入，就可以很容易算出来，输入为输出。

在输入小于0时，Vhalf=0，那么后面就是个反相器了。此时R2没有电流流过，就相当于没有作用。所以：

Vout=-R4/R3*Vin=-Vin

这一部分的功能等效图跟上面的差不多，因此不再赘述了。
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