Precisionslikriktare - Precision rectifier
Den precisionslikriktare är en konfiguration som erhålls med en operationsförstärkare för att få en krets beter sig som en idealisk diod och likriktare . Det är mycket användbart för signalbearbetning med hög precision. Med hjälp av en precisionslikriktare kan signalbehandlingen med hög precision göras mycket enkelt.
Den op-amp-baserade precisionslikriktaren bör inte förväxlas med den kraftiga MOSFET-baserade aktiva rektifieringsdioden .
Grundläggande krets
Den grundläggande kretsen som implementerar en sådan funktion visas till höger, var kan det finnas någon belastning. När ingångsspänningen är negativ, det finns en negativ spänning på dioden, så det fungerar som en öppen krets, flyter ingen ström genom belastningen, och utspänningen är noll.
När ingången är positiv förstärks den av operationsförstärkaren som slår på dioden. Strömmen flyter genom belastningen och på grund av återkopplingen är utspänningen lika med ingångsspänningen.
Superdiodens faktiska tröskel är mycket nära noll, men är inte noll. Det motsvarar diodens faktiska tröskel, dividerat med förstärkningen hos operationsförstärkaren.
Den här grundkonfigurationen har problem, så den används inte ofta. När ingången blir (till och med något) negativ kör operationsförstärkaren öppen slinga, eftersom det inte finns någon återkopplingssignal genom dioden. För en typisk operationsförstärkare med hög öppen loopförstärkning mättas utgången. Om ingången sedan blir positiv igen måste op-förstärkaren komma ur det mättade tillståndet innan positiv förstärkning kan ske igen. Denna förändring genererar viss ringning och tar lite tid, vilket kraftigt minskar kretsens frekvensrespons .
Förbättrad krets
.svg)
En alternativ version ges till höger.
I detta fall, när ingången är större än noll, är D1 avstängd och D2 är på, så utgången är noll eftersom den andra änden av är ansluten till den virtuella marken och det finns ingen ström genom . När ingången är mindre än noll är D1 på och D2 är av, så utsignalen är som ingången med en förstärkning på . Dess input-output-förhållande är följande:
Denna krets har fördelen att op-förstärkaren aldrig går in i mättnad, men dess utgång måste ändras med två diodspänningsfall (cirka 1,2 V) varje gång insignalen korsar noll. Därför kommer den operativa förstärkarens svänghastighet och dess frekvensrespons ( förstärkning-bandbreddsprodukt ) att begränsa högfrekvensprestanda, särskilt för låga signalnivåer, även om ett fel på mindre än 1% vid 100 kHz är möjligt.
Liknande kretsar kan användas för att skapa en precisions fullvågslikriktarkrets .
Toppdetektor
Med en liten modifiering kan den grundläggande precisionslikriktaren användas för att detektera toppnivåer på signalnivån. I följande krets bibehåller en kondensator signalens toppspänningsnivå och en omkopplare används för att återställa den detekterade nivån. När ingången Vin överstiger Vc (spänning över kondensatorn) är dioden förspänd framåt och kretsen blir spänningsföljare. Följaktligen följer utspänningen Vo efter Vin så länge Vin överstiger Vc. När Vin sjunker under Vc blir dioden omvänd förspänd och kondensatorn håller laddningen tills ingångsspänningen åter uppnår ett värde större än Vc.
