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整流器能把交流信號變換成直流信號。如果交流信號源的信號振幅比二極管的正向壓降（一般為0.6V）大得多，那你就可以用一只二極管和一只負載電阻組成一個(gè)半波整流器。令人遺憾的是，你不能用這種方法來(lái)整流比二極管的壓降還小的信號。使用放大器的有源整流器適用這些應用場(chǎng)合。二極管連接在放大器的反饋環(huán)路內（圖1）。當VIN＞0V時(shí)，二極管提供負反饋，輸出電壓VOUT2隨輸入電壓而變化（VOUT2=VIN）。當VIN＜0V時(shí)，二極管不導通，放大器處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)，VOUT2近似等于0V。圖2示出了圖1所示電路的響應曲線(xiàn)，輸出波形用綠色表示，輸入波形用紅色表示。 圖1 這一電路是典型的半波整流電路。 圖2 這些信號出現在圖1所示電路的輸入端（紅色）和輸出端（綠色）。 如果VIN＜0V，則放大器起比較器的作用。放大器的負輸入端的電位高于它的正輸入端，所以它的輸出信號VOUT1飽和而達到VEE。當輸入信號再次變?yōu)檎龝r(shí)，放大器不得不退出飽和狀態(tài)，并以其轉換速度和飽和復原時(shí)間允許的速度迅速做出響應。這一響應需要一些時(shí)間，而該輸入信號可以隨放大器準備對正輸入信號做出響應的時(shí)間發(fā)生變化。輸出端VOUT1的信號（紅色）和輸出端VOUT2的信號（綠色）說(shuō)明了這一點(diǎn)（圖3）。VOUT2的波形與其圖2中的波形相同。請注意比例因子的變化。VOUT1是在正輸入時(shí)的較高的二極管壓降，并在負輸入時(shí)飽和達到VEE。響應的時(shí)延可能會(huì )造成輸出信號的重大誤差。 圖3 這些信號是出現在圖1所示電路中VOUT2輸出端的波形（綠色）和VOUT1輸出端的波形（紅色）。 例如，一個(gè)具有2.5V/μS轉換速度并飽和達到-2.5V的放大器，至少要用1μS的時(shí)間才能準備好對正輸入信號做出響應。在這段時(shí)間內，快速輸入信號已發(fā)生變化，所以整流就從輸入信號的錯誤部分開(kāi)始。減小這一誤差的一種方法就是使用高轉換速率的放大器，但這種方法是以大功耗為代價(jià)的。另一種方法是使用倒相放大器和兩只二極管，后面再連接一個(gè)增益為1的倒相放大器，以實(shí)現非倒相整流。圖4所示電路是一種單級非倒相整流器，它可以提高整流的精確度并降低功耗。在這一電路中，AD8561型放大器用作比較器，AD8591起整流作用。 圖4 此電路大大提高了圖1所示電路的性能。 當VIN＞0V時(shí)，AD8561的輸出是高電壓，AD8591起跟隨器的作用。當VIN＜0V時(shí)，AD8561的輸出為低電壓，AD8591不工作。由于不工作，AD8591的輸出端處于高阻抗狀態(tài)，所以仍然為0V左右，而不是像在前一個(gè)電路中那樣飽和達到VEE。當VIN變正時(shí)，放大器開(kāi)始工作，再次隨輸入信號而變化。這一接通時(shí)間（即開(kāi)始工作所花的時(shí)間）要比前一電路中飽和復原時(shí)間和轉換速度所限定的響應時(shí)間短得多。圖5示出了這種改進(jìn)的整流器電路的輸入信號（紅色）和輸出信號（綠色）。 圖5 這些信號出現在圖4所示電路的輸入端（紅色）和輸出（綠色）。 |
