Precision likeretter - Precision rectifier
Den presisjonslikeretter er en konfigurasjon som oppnås med en operasjonsforsterker for å ha en krets oppfører seg som en ideell diode og likeretter . Det er veldig nyttig for signalbehandling med høy presisjon. Ved hjelp av en presisjons likeretter kan signalbehandlingen med høy presisjon gjøres veldig enkelt.
Den op-amp-baserte presisjons likeretter bør ikke forveksles med den kraftige MOSFET-baserte aktive rektifiseringsdioden .
Grunnleggende krets
Den grunnleggende kretsen som implementerer en slik funksjon, vises til høyre, hvor det kan være hvilken som helst belastning. Når inngangsspenningen er negativ, er det en negativ spenning på dioden, slik at det virker som en åpen krets, flyter ingen strøm gjennom belastningen, og utgangsspenningen er null.
Når inngangen er positiv, forsterkes den av operasjonsforsterkeren, som slår på dioden. Strøm strømmer gjennom belastningen, og på grunn av tilbakemeldingen er utgangsspenningen lik inngangsspenningen.
Den faktiske terskelen til superdioden er veldig nær null, men er ikke null. Det tilsvarer den faktiske terskelen til dioden, delt på forsterkningen til operasjonsforsterkeren.
Denne grunnleggende konfigurasjonen har et problem, så den brukes ikke ofte. Når inngangen blir (til og med litt) negativ, kjører operasjonsforsterkeren med åpen sløyfe, da det ikke er noe tilbakemeldingssignal gjennom dioden. For en typisk operasjonsforsterker med høy åpen sløyfeforsterkning mettes utgangen. Hvis inngangen da blir positiv igjen, må op-forsterkeren komme seg ut av den mettede tilstanden før positiv forsterkning kan finne sted igjen. Denne endringen genererer litt ringing og tar litt tid, og reduserer frekvensresponsen til kretsen sterkt .
Forbedret krets
.svg)
En alternativ versjon er gitt til høyre.
I dette tilfellet, når inngangen er større enn null, er D1 av, og D2 er på, så utgangen er null fordi den andre enden av er koblet til den virtuelle bakken og det ikke er noen strøm gjennom . Når inngangen er mindre enn null, er D1 på, og D2 er av, så utgangen er som inngangen med en forsterkning på . Forholdet mellom inngang og utgang er følgende:
Denne kretsen har fordelen at op-amp aldri går over i metning, men utgangen må endres med to diodespenningsfall (ca. 1,2 V) hver gang inngangssignalet krysser null. Derfor vil dreiehastigheten til operasjonsforsterkeren og dens frekvensrespons ( forsterkning-båndbreddeprodukt ) begrense høyfrekvent ytelse, spesielt for lave signalnivåer, selv om en feil på mindre enn 1% ved 100 kHz er mulig.
Lignende kretser kan brukes til å lage en presisjon fullbølge-likeretterkrets .
Toppdetektor
Med en liten modifikasjon kan den grunnleggende presisjons likeretter brukes til å oppdage signalnivå topper. I den følgende kretsen beholder en kondensator signalets toppspenningsnivå, og en bryter brukes til å tilbakestille det oppdagede nivået. Når inngangen Vin overstiger Vc (spenning over kondensatoren), er dioden forspent og kretsen blir spenningsfølger. Følgelig følger utgangsspenningen Vo så lenge Vin overstiger Vc. Når Vin faller under Vc, blir dioden forspent og kondensatoren holder ladningen til inngangsspenningen igjen oppnår en verdi større enn Vc.
