Схемы выделения модуля сигнала ОУ

U_вых = |U_вх|

Схемы одно - или двухполупериодного выпрямления.

Однополупериодная схема

Схема идеального диода на ОУ

U < 0 U_вых.=0

U ³ 0 U_вых.=U_вх.

Включение диода в обратную связь ОУ уменьшает U_пр диода практически в коэффициент усиления раз ОУ, т. е.

U_{экв пр} = U_пр/к₀ = 0,7 В/10⁴ = 0,7*10^-4 @ 0,7мкВ

Недостатком схемы является то, что при ВЧ сигналах появляются погрешности выпрямления, обусловленные конечным быстродействием ОУ, т.к. при U_вх < 0, U_вых = -U_вых^max, т.е. ОУ находится в режиме насыщения (в нелинейном режиме) и необходимо определенное время, чтобы транзисторы ОУ вышли из насыщения и перезарядились внутренние емкости. Насыщение ОУ можно устранить, если обеспечить при любом сигнале линейный режим работы ОУ.

Инвертирующая схема (по отношению к предыдущей)

Если U_вх > 0, то U_вых^оу < 0, диод VD₁ закрыт, а VD₂ открыт и замыкает ООС. При этом U_вых^оу £ 0,7 В и усилитель находится в линейном режиме. За счет включения VD₂ обеспечивается устранение режима насыщения ОУ Þ сокращение времени переходных процессов. При U_вх < 0 U_вых^оу > 0, VD₁ – открыт, VD₂ – закрыт. Обратная связь замыкается через VD₁ и

U_вых = (-R₂/R₁)* U_вх.

Если R₂/R₁ > 1, то такой выпрямитель работает с усилением.

Недостатком обоих схем является то, что у них переменное R_вых во включенном и выключенном режимах. Для 1-ой схемы (и 2-ой), когда U_вых > 0, то R_вых = R_вых^оу Þ 0.

Когда U_вых <= 0, то в первом случае: R_вых = 1 кОМ, а во втором: R_вых = R₂.

ОУ2 выполняет роль буфера с высоким R_вх, низким R_вых, т. е. развязывает выпрямитель от влияния нагрузки.

Двухполупериодная схема

Схема на 2-х ОУ с заземленной нагрузкой

U_вх = (-R₂/R₁)(R₅/R₃)|U_вх|

На ОУ ДА1 выполнена фазорасщепительная схема, а на ОУ ДА2 – собирающая схема. В т. а выделяются положительные полуволны, в т. б – отрицательные полуволны U_вх.

Для т. а ОУ ДА2 является инвертирующим, а для т. б ДА2 является не инвертирующим, в результате на выходе ДА2 выходное напряжение всегда одной полярности.

Выпрямление можно сделать как с усилением, если R₂/R₁ и R₅/R₃ > 1 или без усиления, когда R₁ = R₄ = R₅ = R₅; U_вых = |U_вх|

Схема выпрямления (двухполупериодного) на одном ОУ

I_н = |U_вх|/R

Дата добавления: 2014-01-07