정밀 정류기

정밀 정류기는 회로가 이상적인 다이오드와 정류기처럼 작동하도록 작동 증폭기로 얻은 구성이다.^[1] 고정밀 신호 처리에 매우 유용하다. 정밀 정류기의 도움으로 고정밀 신호 처리를 매우 쉽게 할 수 있다.

op-amp 기반 정밀 정류기는 동력 MOSFET기반 능동 정류 이상 다이오드와 혼동해서는 안 된다.

기본 회로

단순 정밀 정류기 회로

그러한 기능을 구현하는 기본 회로가 오른쪽에 표시되며, $R_{\text{L}}$ 서 $R_{\text{L}}$ L ${\$ $L}}}$ 은(는) 어떤 부하도 될 수 있다 $R_{\text{L}}$ . 입력 전압이 음극일 때는 다이오드에 음극 전압이 있으므로 개방 회로처럼 작동하고, 부하를 통해 전류가 흐르지 않으며, 출력 전압은 0이다. 입력이 양수일 때는 다이오드를 켜는 작동 증폭기에 의해 증폭된다. 전류가 부하를 통과하며, 피드백 때문에 출력 전압은 입력 전압과 동일하다.

슈퍼 다이오드의 실제 임계값은 0에 매우 가깝지만 0은 아니다. 작동 증폭기의 이득으로 나눈 다이오드의 실제 임계값과 동일하다.

이 기본 구성은 문제가 있어 일반적으로 사용되지 않는다. 입력이 음수가 되면(조금이라도) 작동 증폭기는 다이오드를 통한 피드백 신호가 없기 때문에 오픈루프를 구동한다. 높은 개방 루프 게인이 있는 일반적인 작동 증폭기의 경우 출력은 포화상태에 이른다. 입력이 다시 양성이 되면, op-amp는 포화상태에서 벗어나야 다시 양의 증폭이 일어날 수 있다. 이러한 변화는 약간의 울림을 발생시키고 약간의 시간이 소요되어 회로의 주파수 응답을 크게 감소시킨다.

개선 회로

개선된 정밀 정류기 회로.

오른쪽에는 대안본이 제시되어 있다. In this case, when the input is greater than zero, D1 is off, and D2 is on, so the output is zero because the other end of $R_{2}$ is connected to the virtual ground and there is no current through $R_{2}$ . When the input is less than zero, D1 is on and D2 is off, so the output is like the - $-R_{2}/R_{1}$ $-R_{2}/R_{1}$ / $-R_{2}/R_{1}$ $-R_{2}/R_{1}$ ${\$ }의 증폭을 사용하는 입력 $-R_{2}/R_{1}$ 입력-출력 관계는 다음과 같다.

이 회로는 op-amp가 포화 상태가 되지 않는다는 장점이 있지만, 입력 신호가 0을 넘을 때마다 두 번의 다이오드 전압 강하(약 1.2V)로 출력이 변경되어야 한다. 따라서 운용 증폭기와 그 주파수 응답(게인-대역폭 제품)의 슬루 레이트는 100kHz에서 1% 미만의 오차가 가능하지만 특히 낮은 신호 수준의 경우 고주파 성능을 제한한다.

이와 유사한 회로를 사용하여 정밀 전파 정류기 회로를 만들 수 있다.

피크 검출기

약간의 수정으로 기본적인 정밀 정류기를 사용하여 신호 레벨 피크를 검출할 수 있다. 다음 회로에서는 캐패시터가 신호의 피크 전압 레벨을 유지하고, 감지된 레벨을 재설정하는 스위치를 사용한다. 입력 Vin이 Vc(캐패시터 전체의 전압)를 초과하면 다이오드가 전방 편향되어 회로가 전압 추종자가 된다. 따라서 Vin이 Vc를 초과하는 한 출력 전압 Vo는 Vin을 따른다. Vin이 Vc 아래로 떨어지면 다이오드는 역방향 바이어스 상태가 되고 입력 전압이 Vc보다 큰 값에 다시 도달할 때까지 커패시터가 충전을 유지한다.

참조

^ 폴 호로위츠와 윈필드 힐, 전자기술. 2부. 케임브리지 대학교 출판부, 1989년 ISBN 0-521-37095-7.

외부 링크

[HH89-1] 폴 호로위츠와 윈필드 힐, 전자기술. 2부. 케임브리지 대학교 출판부, 1989년 ISBN 0-521-37095-7.

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