十个精密整流电路的详细分析

各种整流电路及工作原理介绍本文介绍一下利用二极管组成的各种整流电路及工作原理一、半波整流电路图5-1是一种最简单的整流电路。

它由电源变压器B、整流二极管D和负载电阻R fz组成。

变压器把市电电压（多为220伏）变换为所需要的交变电压e2，D再把交流电变换为脉动直流电。

下面从图5-2的波形图上看着二极管是怎样整流的。

变压器砍级电压e2，是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压，它的波形如图5-2（a）所示。

在0～π时间内，e2为正半周即变压器上端为正下端为负。

此时二极管承受正向电压面导通，e2通过它加在负载电阻R fz上，在π～2π时间内，e2为负半周，变压器次级下端为正，上端为负。

这时D承受反向电压，不导通，R fz上无电压。

在2π～3π时间内，重复0～π时间的过程，而在3π～4π时间内，又重复π～2π时间的过程…这样反复下去，交流电的负半周就被"削"掉了，只有正半周通过R fz，在R fz上获得了一个单一右向（上正下负）的电压，如图5-2（b）所示，达到了整流的目的，但是，负载电压Usc。

以及负载电流的大小还随时间而变化，因此，通常称它为脉动直流。

这种除去半周、图下半周的整流方法，叫半波整流。

不难看出，半波整流是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低（计算表明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压Usc =0.45e2 ）因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。

二、全波整流电路如果把整流电路的结构作一些调整，可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。

图5-3 是全波整流电路的电原理图。

全波整流电路，可以看作是由两个半波整流电路组合成的。

变压器次级线圈中间需要引出一个抽头，把次组线圈分成两个对称的绕组，从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a、e2b，构成e2a 、D1、R fz与e2b、D2、R fz，两个通电回路。

8种类型精密全波整流电路及详细分析精密全波整流电路是将交流信号转换为直流信号的一种电路。

下面将介绍8种常见的精密全波整流电路及其详细分析：1.整流电阻式整流电路：这种电路通过一个电阻来限制电流，将输入信号的负半周去掉，输出为纯正半周波信号。

该电路简单且成本较低，但效果不稳定，受负载变化的影响较大。

2.桥式全波整流电路：桥式整流电路是将四个二极管按桥形连接，可以实现将输入信号的负半周反向成正半周输出。

该电路具有高效率、稳定性好且抗干扰能力强的优点，被广泛应用。

3.中点整流电路：中点整流电路是将输入信号通过一个变压器分成两路，然后进行整流，再通过滤波电容和稳压电路来获得稳定的直流输出。

该电路具有较好的稳定性和输出质量，但成本较高。

4.高压全波整流电路：高压全波整流电路是在桥式整流电路的基础上加入一个电压倍压电路，用于输出高压直流。

该电路被广泛应用于高压直流电源。

5.隔离型全波整流电路：隔离型全波整流电路是通过一个变压器将输入的交流信号与输出的直流信号进行电气隔离，以提高安全性和抗干扰能力。

6.双绕组全波整流电路：双绕组全波整流电路是通过两个平衡绕组来实现整流，可以提高转换效率和输出质量，适用于高精度和高要求的应用场景。

7.调谐式全波整流电路：调谐式全波整流电路通过一个调谐电路来实现对输入信号波波数的调谐，并通过滤波电路和稳压电路获得稳定的直流输出。

该电路适用于需要对输入信号进行调谐的场景。

8.双向全波整流电路：双向全波整流电路是将输入信号进行整流后得到一个正半周波信号，然后通过一个功率倍增电路产生一个负半周波信号，最后将两者相加得到完整的全波信号，可以提高输出质量和效率。

总之，不同的精密全波整流电路适用于不同的场景，根据具体要求选择合适的电路可以提高输出质量和效率，满足各种应用需求。

精密半波、全波整流电路结构原理图解利用二极管（开关器件）的单向导电特性，和放大器的优良放大性能相结合，可做到对输入交变信号（尤其是小幅度的电压信号）进行精密的整流，由此构成精密半波整流电路。

若由此再添加简单电路，即可构成精密全波整流电路。

二极管的导通压降约为0.6V左右，此导通压降又称为二极管门坎电压，意谓着迈过0.6V这个坎，二极管才由断态进入到通态。

常规整流电路中，因整流电压的幅值远远高于二极管的导通压降，几乎可以无视此门坎电压的存在。

但在对小幅度交变信号的处理中，若信号幅度竟然小于0.6V，此时二极管纵然有一身整流的本事，也全然派不上用场了。

在二极管茫然四顾之际，它的帮手——有优良放大性能的运算放大器的适时出现，改变了这种结局，二者一拍即合，小信号精密半波整流电路即将高调登场。

请看图1。

图1 半波精密整流电路及等效电路上图电路，对输入信号的正半波不予理睬，仅对输入信号的负半波进行整流，并倒相后输出。

（1）在输入信号正半周（0~t1时刻），D1导通，D2关断，电路等效为电压跟随器（图中b电路）：在D1、D2导通之前，电路处于电压放大倍数极大的开环状态，此时（输入信号的正半波输入期间），微小的输入信号即使放大器输入端变负，二极管D1正偏导通（相当于短接），D2反偏截止（相当于断路），形成电压跟随器模式，因同相端接地，电路变身为跟随地电平的电压跟随器，输出端仍能保持零电位。

（2）在输入信号负半周（t1~t2时刻），D1关断，D2导通，电路等效反相器（图中c电路）：在输入信号的负半波期间，（D1、D2导通之前）微小的输入信号即使输出端变正，二极管D1反偏截止，D2正偏导通，形成反相（放大）器的电路模式，对负半波信号进行了倒相输出。

在工作过程中，两只二极管默契配合，一开一关，将输入正半波信号关于门外，维持原输出状态不变；对输入负半波信号则放进门来，帮助其翻了一个跟头（反相）后再送出门去。

两只二极管的精诚协作，再加上运算放大器的优良放大性能，配料充足，做工地道，从而做成了精密半波整流这道“大餐”。

整流电路100图详解4．1．5 绘图题La5E3001 请画出单相桥式全波整流电路图。

答：T：降压变压器 D1-D4：二极管 C：滤波电容La4E3002 请画出全波二倍压整流电路图。

答：B：降压变压器 D1-D2：二极管 C1，C2：滤波电容R1，R2：限流电阻La4E4003 请画出串联晶体管稳压电路原理图。

答：T：降压变压器 D1-D4：二极管 C：滤波电容R：限流电阻D W：稳压管La4E4004 画出利用运放组成的PI调节器的原理图。

La3E3005 请画出利用运放组成的PD调节器的原理图。

答：La3E3006 补画下面的第三视图。

答：La2E2019 画出运算放大器构成的电压跟随器和电流电压转换器。

答：La2E4008 请画出光电管隔离电路图。

答：La2E3009 请画出三极管的三种放大电路图。

答：La2E2019 请划出硅和锗两种二极管伏安特性曲线。

答：La2E4011 请画出一般晶体三极管输出特性曲线，并注明三个工作区域。

答：Lb4E5012 请画出单相桥式整流电路线路图及带电阻负载的输出电压波形图。

答：Lb4E3013 请画出带有续流二极管的可控硅单相整流电路接线图。

答：Lb4E4014 请画出双微机调速器系统结构框图。

答：Lb3E2019 画出中性点不接地系统单相接地的向量图。

答：Lb3E3016 指出图中电容起什么作用。

答：图中电容起滤波作用。

Lb2E3017 请画出利用运放组成的PID调节器的原理图。

答：Lb2E4018 试画出PT或CT交流采样的电路图。

答：Lb2E3019 请画出极化继电器结线图。

答：Lb1E5020 请画出Ｙ／Δ接线变压器接线组别相量图。

答：Lb1E1021 请画出发电机理想灭磁曲线。

答：Lb1E5022 请画出PID调节器的传递函数框图。

答：Lb1E5023 请画出用两个对线灯检查可控硅的试验电路图。

答：Jd5E4024 请画出励磁调节器（模拟式）基本单元构成框图。

1.第一种得模拟电子书上(第三版442页)介绍得经典电路。

A1用得就是半波整流并且放大两倍,A2用得就是求与电路,达到精密整流得目得。

(R1=R3=R4=R5=2R2)2.第二种方法瞧起来比较简单A1就是半波整流电路,就是负半轴有输出,A2得电压跟随器得变形,正半轴有输出,这样分别对正负半轴得交流电进行整流！(R1=R2)3.第三种电路仿真效果如下:这个电路真就是她妈得坑爹,经过我半天得分析才发现就是这样得结论:Uo=-|Ui|,整出来得电路全就是负得,真想不通为什么作者放到这里,算了先把分析整理一下:当Ui>0得时候电路等效就是这样得放大器A就是同相比例电路,Uo1=(1+R2/R1)Ui=2Ui放大器B就是加减运算电路,Uo2=(1+R2/R1)Ui-(R4/R3)Uo1=-Ui当Ui<0得时候电路图等效如下:放大器A就是电压跟随器,放大器B就是加减运算电路式子整理:Uo2=(1+R4/(R2+R3))Ui- R4/(R2+R3)Ui=Ui以上就是这个电路得全部分析,但就是想达到正向整流得效果就应该把二极管全部反向过来电路与仿真效果如下图所示4.第四种电路就是要求所有电阻全部相等。

这个仿真相对简单。

电路与仿真效果如下计算方法如下:当Ui>0时,D1导通,D2截止(如果真就是不清楚为什么就是这样分析,可以参照模拟电子技术书上对于第一种电路得分析),这就是电路图等效如下(R6就是为了测试信号源用得跟这个电路没有直接得关系,不知道为什么不加这个电阻就仿真不了)放大器A构成反向比例电路,uo1=-ui,这时在放大器B得部分构成加减运算电路,uo2=-uo1=-(-ui)注意:这里放大器B得正相输入端就是相当于接地得,我刚开始一直没有想通,后来明白了,这一条线路上就是根本就没有电流得,根本就没有办法列出方程来。

(不知道这么想就是不就是正确得)当Ui<0得时候,D1截止,D2导通,电路图等效如下:这时就需要列方程了Ui<0时Ui/R1=-(U2/R5+U2/(R2+R3))计算得到U2=-2/3 Ui再根据U2/(R2+R3)=(U0-U2)/R4 得到U0=3/2 U2带入得到U0=-Ui这个电路在网上找到得,加在这里主要就就是感觉与上一个电路有点像,但就是现在分析了一下,这个就是最经典得电路变形,好处还不清楚。

图1是最经典的电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益分析：当Ui>0时，分析各点电压正负关系可知D1截止，D2导通，R1，R2和A1构成了反向比例运算器，增益为-1，R4，R3，R5和A2构成了反向求和电路，通过R4的支路的增益为-1，通过R3支路的增益为-2，等效框图如下：当Ui>0时，最终放大倍数为1，输入阻抗为R1||R4。

当Ui<0时，分析各点电压的正负关系可知，D1导通，D2截止，A1的作用导致R2左端电压钳位在0V ，A2的反馈导致R3右端电压钳位在0V ，所以R2、R3支路两端电位相等，无电流通过，R4，R5和A2构成反向比例运算器，增益为-1，输入阻抗仍为R1||R4。

因此，此电路的输出等于输入的绝对值。

此电路的优点：输入阻抗恒等于R1||R4，输入阻抗低，调节R5可调节此电路的增益大小，在R5上并联电容可实现滤波功能。

此电路适用低频电路，当频率大时，输出电压产生偏移，且输入电压接近0V 时，输出电压失真，二极管的选型也非常重要，需选导通压降大些的。

输入信号小时，也会影响最终输出。

-2-1-1图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2图2 四个二极管型分析：当Ui>0时，根据各点电压正负情况可知D1，D4导通，D2，D3截止，A1的作用导致R2左端电压钳位在0V，R3上无电流通过，所以无压降，Uo=Ui当Ui<0时，根据各点电压正负情况可知D1，D4截止，D2、D3导通，A1为反向比例运算器，增益为-R2/R1，A2为电压跟随器，所以输出电压为Uo=-Ui。

此电路采用两个运放分别处理正电压和负电压的情况，所以R1和R2需配对，否则输入为负电压时电路增益不为1,。

R3阻值不重要，但不能太小，否则输入为负电压时A1需向R3提供较大的电流，该电路的输入阻抗为R1。

当电压过零时，A1，A2的输出电压会发生突变，因此当频率较大时，会影响结果的输出，可选用高速型运放。

十种运放精密全波整流电路图中精密全波整流电路的名称,纯属本人命的名,只是为了区分;除非特殊说明,增益均按1设计.图1是最经典的电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点.图5 和图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K图8的电阻匹配关系为R1=R2图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称.图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性.图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡.精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态.结论:虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种.图1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6个等值电阻R实现,其中电阻R3可以用两个R并联.可以通过R5调节增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有优势的是可以在R5上并电容滤波.图2的电路的优势是匹配电阻少,只要一对匹配电阻就可以了.图3的优势在于高输入阻抗.其它几种,有的在D2导通的半周内,通过A2的复合实现A1的负反馈,对有些运放会出现自激. 有的两个半波的输入阻抗不相等,对信号源要求较高.两个单运放型虽然可以实现整流的目的,但是输入\输出特性都很差.需要输入\输出都加跟随器或同相放大器隔离.各个电路都有其设计特色,希望我们能从其电路的巧妙设计中,吸取有用的.例如单电源全波电路的设计,复合反馈电路的设计,都是很有用的设计思想和方法,如果能把各个图的电路原理分析并且推导每个公式,会有受益的。

常见全波精密整流电路形式：（1）精密全波整流电路之一图3 精密全波整流电路之一如图3中的a电路所示，N1及外围电路构成正半波输入2倍压反相整流放大电路，N2为反相求和电路。

若输入信号峰值为±2V的正弦波信号电压，则a 点输出为-4V对应输入正半波的电压信号；此信号经在N1反相输入端与输入信号相加（－4V+2V=-2V），得到-2V的脉动直流（在后级电路需要正的采样电压时）输入信号，又经N2反相求和电路，得到2V脉动直流信号。

电路起到全波或桥式整流电路同样的作用，但整流线性和精度得到保障。

该电路形式比之图3电路，采用一级反相加法器，为实用电路。

另外，若令R1=R2=R4=R5，令R3=1/2R1，将偏置电路的参数改变后，电路全波整流性能仍然是相同的。

同一功能电路，可以有多种设计模式，正所谓条条大道通罗马。

（2）精密全波整流电路之二图4 精密全波整流电路之二将图4全波整流电路的工作原理简述如下：输入正半波期间（Vi》0），N1输入端电压《0，D1通，D2断；同时正向输入电压送入N2同相输入端，D3、D4通。

此时等效为电压跟随器电路，将正半波信号输送到Vo端，即Vi=Vo。

在输入负半波期间（Vi《0），N1的输出端》0，D1断，D2通；N2因输入负半波导致D4断，D3通，输出信号回路被阻断。

此时N1变身为反相器电路，将输入负半波倒相后送至Vo端。

利用D1~D2的单向导电——通、断特性与放大器配合，巧妙地完成了全波整流任务。

（3）精密全波整流电路之三图5 精密全波整流电路之三将图5电路简述一下：此为高输入阻抗（输入信号进入N1、N2的同相输入端，输入信号电流近于零）全波整流电路，输入正半波期间，D1通，D2断，N2（此时为电压跟随器）将输入正半波送至Vo端；输入负半波期间，D1断，D2通，N1此时变身为2倍压同相放大器，其输出信号电压向Vi信号同时送入N2（此时变身为减法器），经相减后输出负向的全波整流电压。

精密半波整流电路一、概述精密半波整流电路是一种常用的电源电路，其主要作用是将交流电转换为直流电。

在精密测量、仪器仪表等领域中，精密半波整流电路被广泛应用。

本文将对精密半波整流电路进行详细的介绍和分析。

二、工作原理精密半波整流电路由变压器、二极管、滤波电容等组成。

当输入交流电通过变压器后，经过二极管的单向导通后，输出的直流信号经过滤波电容后可以获得稳定的直流输出。

三、设计要点1. 选择合适的变压器在设计精密半波整流电路时，需要选择合适的变压器。

变压器应具有良好的性能和稳定性，能够提供所需的输出功率，并且具有较高的转换效率。

2. 选择合适的二极管在选择二极管时，需要考虑其正向导通特性和反向击穿特性。

应该选择正向导通特性好、反向击穿特性强的二极管。

3. 设计合适的滤波电容滤波电容对于稳定输出电压至关重要。

应该选择容值适当、工作电压高、漏电流小的滤波电容。

4. 保证输出负载稳定为了保证输出负载的稳定性，可以采用稳压二极管、调节管等元件进行调节，以确保输出电压不会随着负载变化而发生明显的波动。

四、常见问题及解决方法1. 输出电压波动较大可能是因为滤波电容容值过小或者漏电流较大导致的。

可以通过增加滤波电容或更换更好的滤波电容来解决这个问题。

2. 输出功率不足可能是因为变压器选择不合适或者二极管承受不了高功率导致的。

可以通过更换合适的变压器或者使用承受更高功率的二极管来解决这个问题。

3. 温度过高可能是因为二极管工作时产生大量热量导致的。

可以通过改善散热条件或者使用承受高温的元件来解决这个问题。

五、总结精密半波整流电路是一种常用的电源电路，其设计需要考虑多方面因素，包括变压器、二极管、滤波电容等。

在实际应用中，可能会出现输出电压波动、输出功率不足、温度过高等问题，需要根据具体情况进行相应的解决方法。

二、半波整流 知道了全波整流，半波整流则迎刃而解了，电路如下：
电设计网()
图 8 半波整流电路
（1）当 Vi<0 时，等效电路如下：
If
Ii
电设计网()
图 9 负压输入等效电路
根据“虚短” ，所以 u1=u2，而 u2=0（没有电压输入，当然为 0，千万不要以为 u1=Ui） ： 所以， Ui − u1 R2
电设计网()
图 4 正压输入各点电平值 3
电设计网()
所以，D1 导通，D2 截止，等效电路如下：
电设计网()
图 5 正压输入等效电路图
由上图可知，U1A 为电压跟随器，所以 u1=5V；U1B 根据虚短的原则，u2=5V，所以 Ii = 而 If = 所以 Uo=5V 最终电路各处的电压如下： u2 − uo = Ii = 0 R2 u1 − u2 =0 R1 + R4
V0
0
图 11 精密半波整流电路的输入输出电压特性
Vi
如果需要对输入电压的正半周进行检波， 只要把图中的两个二极管同时反接即可。
关于芯片的选择： 运放：LM258D，0.7 元一个； 二极管：M7（IN4007）,0.08 元一个； 平衡电阻选择 1K—10K，而反馈电阻至少要 10K； 如果你觉得这些芯片不理想， 如温漂大等， 运放可以选择μ 741， OP2277 等等， 这些价格很高， 但效果很好。 三、其他精密整流电路 整流电路多种多样，但万变不离其宗，下面列举了一些常见的精密整流电路，没有具体分析，关于以 下电路的详细分析，请到“电设计网”下载，网址为：，相信会有你需要的知识，如 果你有什么问题，请在网站上发帖即可，或者有什么意见或者建议，都是发帖提出来，期待共同进步。

精密整流电路07级23系 PB07210249实验目的：1了解精密半波和全波整流电路的工作原理2掌握运算放大器构成精密整流原理。

实验原理：1精密半波整流当输入电压为正时，反馈二极管导通，输出二极管截止，输出为零，；当输入 为负时，输出二极管导通，反馈二极管截止，输出正压。

⎪⎩⎪⎨⎧<->=00010i i f i u u R R u u在不考虑二极管导通压降和反向电流时，输入、输出波形的李萨如图形是折线， 实际二极管的压降使输入为正时，仍有负压输出。

当输入电压较小时，失真将较大。

2精密全波整流电路当输入为正压时，1D 导通，2D 导入右运放的输入电路，左运放输出为0，右运放输出为正。

当输入为负压时，1D 截止，左运放输出比输入低的电压，使输出为正。

总体而言，可视左运放为半波整流电路，给右运放提供合适的差动 输入电压。

调节滑动变阻器，使李萨如图形对称。

实验分析：1半波整流（1）输入正弦波kHz f 003.1=mV t U i )10032cos(20.33⨯⨯=πmV t U o )10032cos(28.32⨯⨯=π当输入电压继续增大时，输出电压将开始被整流。

输出电压有-57.8mV 的压降，说明负反馈上有向右A μ78.5的直流分量，并且由图知，最大负偏压为 mV 5.107-。

由于零漂的影响，输出始终不可能实现半波整流，有mV 100.0-的压降。

V t U i )10032cos(263.0⨯⨯=πV t U o )10032cos(236.0⨯⨯=π45.0571.0>==io U U N 若对输出信号进行修正：⎩⎨⎧∈-∈⨯=)994.0,498.0(100.0)498.0,0()10032cos(866.0't t t U o π45.0486.0''>==i o U U N 修正后的比值接近理论值，略微偏大这是由于晶体管毫伏表与示波器的示数有 差别所致。

整流电路电力网供给用户的是交流电，而各种无线电装置需要用直流电。

整流，就是把交流电变为直流电的过程。

利用具有单向导电特性的器件，可以把方向和大小交变的电流变换为直流电。

下面介绍利用晶体二极管组成的各种整流电路。

一、半波整流电路图5-1、是一种最简单的整流电路。

它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz ，组成。

变压器把市电电压（多为220伏）变换为所需要的交变电压e2 ，D 再把交流电变换为脉动直流电。

下面从图5-2的波形图上看着二极管是怎样整流的。

变压器砍级电压e2 ，是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压，它的波形如图5-2（a）所示。

在0～K时间内，e2 为正半周即变压器上端为正下端为负。

此时二极管承受正向电压面导通，e2 通过它加在负载电阻Rfz上，在π～2π时间内，e2 为负半周，变压器次级下端为正，上端为负。

这时D 承受反向电压，不导通，Rfz，上无电压。

在π～2π时间内，重复0～π时间的过程，而在3π～4π时间内，又重复π～2π时间的过程…这样反复下去，交流电的负半周就被"削"掉了，只有正半周通过Rfz，在Rfz上获得了一个单一右向（上正下负）的电压，如图5-2（b）所示，达到了整流的目的，但是，负载电压Usc 。

以及负载电流的大小还随时间而变化，因此，通常称它为脉动直流。

这种除去半周、图下半周的整流方法，叫半波整流。

不难看出，半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低（计算表明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压Usc =0.45e2 ）因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。

二、全波整流电路如果把整流电路的结构作一些调整，可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。

图5-3 是全波整流电路的电原理图。

全波整流电路，可以看作是由两个半波整流电路组合成的。

变压器次级线圈中间需要引出一个抽头，把次组线圈分成两个对称的绕组，从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a 、e2b ，构成e2a 、D1、Rfz与e2b 、D2 、Rfz ，两个通电回路。

1. 第一种的模拟电子书上(第三版442页)介绍的经典电路。

A1用的是半波整流并且放 大两倍，A2用的是求和电路，达到精密整流的目的。

(R1=R3=R4=R5=2R2)2. 第二种方法看起来比较简单A1是半波整流电路，是负半轴有输岀，A2的电压跟随器的 变形，正半轴有输岀，这样分别对正负半轴的交流电进行整流！ (R1=R2)3.第三种电路图3咼输入阻抗型图4等值电阻型R1U1 ZOR ^^7R2 1OKR3 20KarR1 R220K 10KUiR31 0K謝1>1图6单运放三箱形图5单运放T 型© 8壊益等于1复合放大器型R2R4■叭R101 -DH-D2Uo丄R3图9复合放大器输入不对称型 因10单电源运放元二极管型这个电路真是他妈的坑爹，经过我半天的分析才发现是这样的结论：Uo=-|Ui|,整出来的电路全是负的，真想不通为什么作者放到这里，算了先把分析整理一下：当Ui>0的时候电路等效是这样的放大器B是加减运算电路.Uo2= (1+R^Rl) Ui- (R§R3) Uol=-Ui 当Ui<0的时候电路图等效如下：以上是这个电路的全部分析，但是想达到正向整流的效果就应该把二极管全部反向过来电路和仿真效果如下图所示4. 第四种电路是要求所有电阻全部相等。

这个仿真相对简单。

电路和仿貞•效果如下计算方法如下：当Ui>0时，D1导通，D2截止（如果真是不淸楚为什么是这样分析，可以参照模拟电 子技术书上对于第一种电路的分析），这是电路图等效如下（R6是为了测试信号源用的 跟这个电路没有直接的关系，不知道为什么不加这个电阻就仿真不了）/Z—'1—厶丿r%R 8 uvD34«>Postonth10I martAu?n Oro Shot CursorsmVLM3少AC OC GNDCFF AC [FMlChannel AU2:AClkimielCZA+IH10K10KRo I0KCM ：#SOLTC© 8 C nn=DI00E•:TEXT ：〔U2:B这时在放大器B 的部分构成加减运算电路，uo2=-uol=-(-ui)注意：这里放大器B 的正相输入端是相当于接地的，我刚开始一直没有想通，后来明白 了，这一条线路上是根本就没有电流的，根本就没有办法列出方程来。

精密整流电路
把交流电变为单向脉动电，称为整流，若能把微弱的交流电转换成单向脉动电，则称为精密整流或精密检波，此电路必须由精密二极管(由运放和二极管组成)来实现。

一. 精密二极管电路
1. 普通二极管整流存在的问题：见图8.4.1
Δ有死区电压S i管为0.5V，小信号时呈指数关系，见图(a) U o=U i－U D，即0<U i<U D，二极管截止，U-o=0，故小信号整流(或称检波)误差答，甚至无法工作。

2. 精密整流二极管电路见图8.4.2
Δ二极管D接在电压跟随器反馈支路中
ΔD导通时，(开环增益)
与上面普通二极管导通时U o=U i－U D相比，U D的影响减小到
如果死区电压U D=0.5V，则，可见U i’只要大于5μV使D导通，就有输出。

Δ工作原理分析见图(b)传输特性。

当U i>0，U o’>0，D通i L>0，U o=U i
当U i<0，U o’<0，D止i L=0，U o=0
二. 精密半波正路电路见图8.4.3
U i>0，U A<0，D2通，D1止，R1为D2提供电路，R f中无电流流过，U o=0
U i<0，U A>0，D1通，D2止，
三. 精密全波整流(绝对值电路) 见图8.4.4
ΔA1为半波精密整流
U i>0，U A<0，D1通，D2止，U o1= -2U i
U i<0，U A>0，D1止，D2通，U o1=0
ΔA2为反相求和：U o= -(U i+U o1)。

精密整流电路原理精密整流电路是一种能够将交流电信号转换为直流电信号的电路。

它常用于需要高精度直流电源的应用中，如精密测量仪器、医疗设备、通信设备等。

本文将从整流电路的基本原理、构成要素、工作过程以及应用领域等方面进行介绍。

一、整流电路的基本原理整流电路的基本原理是利用非线性元件的导通特性，将交流电信号转换为直流电信号。

最常用的整流元件是二极管，其具有单向导通的特性。

当二极管的正向电压大于其截止电压时，电流可以通过；而当反向电压大于截止电压时，二极管处于截止状态，电流无法通过。

二、整流电路的构成要素一个简单的整流电路由电源、整流元件和负载组成。

电源可以是交流电源，也可以是直流电源；整流元件通常为二极管，其可以单独使用，也可以与其他元件组合使用，如滤波电容、电感等；负载就是整流电路输出的直流电信号所连接的设备或电路。

三、整流电路的工作过程当交流电信号通过整流电路时，根据二极管的导通特性，只有交流电信号的正半周能够通过二极管，而负半周则被截断。

这样，在负载上就可以得到一个由正半周构成的直流电信号。

然而，由于二极管的导通特性，整流电路输出的直流电信号并不是纯净的直流信号，其中可能会包含一定的交流成分。

因此，为了去除这些交流成分，常常需要在整流电路中添加滤波电容或电感来进行滤波处理。

四、整流电路的应用领域精密整流电路由于其高精度、稳定性好的特点，被广泛应用于各种需要高质量直流电源的场合。

例如，在精密测量仪器中，需要稳定的直流电源来提供精确的电信号；在医疗设备中，需要高精度的直流电源来保证设备的安全可靠性；在通信设备中，需要稳定的直流电源来提供可靠的通信信号等。

精密整流电路是一种能够将交流电信号转换为直流电信号的电路。

它利用非线性元件的导通特性，在整流元件的作用下，将交流电信号转换为直流电信号，并通过滤波电路去除交流成分。

精密整流电路具有高精度、稳定性好的特点，被广泛应用于精密测量仪器、医疗设备、通信设备等领域。

十种运放精密全波整流电路图中精密全波整流电路的名称,纯属本人命的名,只是为了区分;除非特殊说明,增益均按1设计.图1是最经典的电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点.图5 和图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K图8的电阻匹配关系为R1=R2图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称.图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性.图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡.精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态.结论:虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种.图1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6个等值电阻R实现,其中电阻R3可以用两个R并联.可以通过R5调节增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有优势的是可以在R5上并电容滤波.图2的电路的优势是匹配电阻少,只要一对匹配电阻就可以了.图3的优势在于高输入阻抗.其它几种,有的在D2导通的半周内,通过A2的复合实现A1的负反馈,对有些运放会出现自激. 有的两个半波的输入阻抗不相等,对信号源要求较高.两个单运放型虽然可以实现整流的目的,但是输入\输出特性都很差.需要输入\输出都加跟随器或同相放大器隔离.各个电路都有其设计特色,希望我们能从其电路的巧妙设计中,吸取有用的.例如单电源全波电路的设计,复合反馈电路的设计,都是很有用的设计思想和方法,如果能把各个图的电路原理分析并且推导每个公式,会有受益的。

工作原理
利用二极管的单向导电性，将交流电 的正半周和负半周分别整流为直流电 的正极和负极输出。
整流电路的类型
01
02
03
半波整流电路
只利用交流电的正半周或 负半周，输出直流电压的 幅值较低。
全波整流电路
利用交流电的正半周和负 半周，输出直流电压的幅 值较高。
桥式整流电路
通过桥式电路将交流电的 正半周和负半周进行整流 ，输出直流电压的幅值高 且稳定。
01
元件选择、布局
元件选择
02
根据电路需求和性能指标，选择合适的整流元件，如二极管、
晶体管等，确保元件的参数和性能符合设计要求。
元件布局
03
合理安排元件的位置和分布，考虑散热、电磁干扰等因素，以
提高电路的可靠性和性能。
电路板的布线与优化
总结词
布线、优化
布线
根据电路设计和元件布局，合理规划电路板的布线，确保线路清 晰、简洁，降低线路的电感和电阻。
03
记录测试数据，与预期结果进行对比。
测试设备与环境
设备
万用表、示波器、电源、必要的电子元件。
环境
实验室或具备安全供电和良好通风的环境。
测试结果分析与改进
01
数据分析
对测试数据进行整理，绘制图表， 分析性能指标。
改进措施
针对问题提出改进方案，如更换元 件、调整电路参数等。
03
02
问题定位
根据测试结果，定位可能存在的问 题或瓶颈。
PART 05
精密整流电路的设计与优 化
REPORTING
设计原则与步骤
总结词
设计原则、步骤
设计原则
确保电路性能稳定、可靠，提高能源转换效率，降低电磁干扰和热 损耗。