Tarkkuustasasuuntaaja - Precision rectifier
Huippuarvoilmaisin on konfiguraatio Saadaan operaatiovahvistimen jotta on piiri käyttäytyä kuin ihanteellinen diodi ja tasasuuntaaja . Se on erittäin hyödyllinen tarkassa signaalinkäsittelyssä. Tarkkuustasasuuntaajan avulla tarkka tarkkuussignaalinkäsittely voidaan tehdä erittäin helposti.
Op-amp-pohjaista tarkkuustasasuuntaajaa ei pidä sekoittaa teho-MOSFET-pohjaiseen aktiivisen tasasuuntauksen ihanteelliseen diodiin.
Peruspiiri
Peruspiiri, joka toteuttaa tällaisen ominaisuuden, näkyy oikealla, missä voi olla mikä tahansa kuorma. Kun tulojännite on negatiivinen, diodilla on negatiivinen jännite, joten se toimii kuin avoin piiri, virtaa ei virtaa kuorman läpi ja lähtöjännite on nolla.
Kun tulo on positiivinen, se vahvistetaan operatiivisella vahvistimella, joka kytkee diodin päälle. Virta kulkee kuorman läpi ja takaisinkytkennän takia lähtöjännite on yhtä suuri kuin tulojännite.
Superdiodin todellinen kynnys on hyvin lähellä nollaa, mutta ei nolla. Se on yhtä suuri kuin diodin todellinen kynnysarvo jaettuna operatiivisen vahvistimen vahvistuksella.
Tällä perusmäärityksellä on ongelma, joten sitä ei käytetä yleisesti. Kun tulo muuttuu (jopa hieman) negatiiviseksi, operatiivinen vahvistin käy avoimella silmukalla, koska diodin kautta ei ole takaisinkytkentäsignaalia. Tyypilliselle operatiiviselle vahvistimelle, jolla on suuri avoimen silmukan vahvistus, lähtö kyllästyy. Jos tulosta tulee jälleen positiivinen, op-vahvistimen on päästävä ulos kyllästetystä tilasta ennen kuin positiivinen monistus voi tapahtua uudelleen. Tämä muutos tuottaa jonkin verran sointia ja vie jonkin aikaa, mikä vähentää huomattavasti piirin taajuusvasteita .
Parannettu piiri
.svg)
Vaihtoehtoinen versio on annettu oikealla.
Tässä tapauksessa, kun tulo on suurempi kuin nolla, D1 on pois päältä ja D2 on päällä, joten lähtö on nolla, koska sen toinen pää on kytketty virtuaaliseen maahan ja läpi ei ole virtaa . Kun tulo on pienempi kuin nolla, D1 on päällä ja D2 on pois päältä, joten lähtö on kuin tulo, jonka vahvistus on . Sen panos-tuotos-suhde on seuraava:
Tällä piirillä on se etu, että op-amp ei koskaan mene kyllästykseen, mutta sen lähdön on muututtava kahdella diodijännitepudotuksella (noin 1,2 V) joka kerta, kun tulosignaali ylittää nollan. Näin ollen muutosnopeus operaatiovahvistimen ja sen taajuusvaste ( voitto-kaistanleveys tuote ) rajoittaa korkean taajuuden suorituskyky, erityisesti alhainen signaalin taso, vaikka virhe on pienempi kuin 1%, 100 kHz, on mahdollista.
Samanlaisia piirejä voidaan käyttää tarkan täyden aallon tasasuuntaajapiirin luomiseen .
Huippuilmaisin
Pienellä modifikaatiolla peruskäsittelytasasuuntaajaa voidaan käyttää signaalitason piikkien havaitsemiseen. Seuraavassa piirissä kondensaattori säilyttää signaalin huippujännitetason, ja kytkintä käytetään havaitun tason nollaamiseen. Kun tulo Vin ylittää Vc (jännite kondensaattorin yli), diodi on esijännitetty ja piiristä tulee jännitteen seuraaja. Näin ollen lähtöjännite Vo seuraa Vin niin kauan kuin Vin ylittää Vc. Kun Vin putoaa alle Vc, diodi muuttuu päinvastaiseksi ja kondensaattori pitää varausta, kunnes tulojännite saavuttaa jälleen arvon, joka on suurempi kuin Vc.
