可獲得正、負(fù)輸出的理想二極管電路介紹

電路的功能

常用的二極管都有正向壓降，不能進(jìn)行微小信號(hào)整流，而當(dāng)信號(hào)幅度較大時(shí)，環(huán)境溫度若升高，整流電壓又會(huì)跟著改變，很難構(gòu)成高精度電路。

理想的二極管電路可獲得過(guò)零的二極管特性，這種電路可用OP放大器的反饋電路實(shí)現(xiàn)。

電路工作原理

OP放大器A1為負(fù)輸出的理想二極管電路，在輸出端串接了二極管D1，并從D1的正極開(kāi)始進(jìn)行反饋，對(duì)于正的輸入信號(hào)來(lái)說(shuō)，A1只起單純的反相放大器作用。

負(fù)輸入時(shí)，OP放大呂A1的輸出擺到正，D1被斷開(kāi)，為了保證其能在開(kāi)環(huán)狀態(tài)下工作以及防止飽和，在輸出還接了二極管D2。A1的正輸出被二極管正向壓降箝位。

OP放大器A2是放大倍數(shù)為1的反相放大器其作用是把A1的輸出反相。如果采用單極輸出，可把A2去掉。

電路R3、R6的作用是用OP放大器的輸入偏流IE消除失調(diào)電壓，若選用FET輸入OP放大器可去掉R3、R6。

元件選擇

在本電路中，精度隨輸入頻率的升高而下降，這是因?yàn)榫鹊母叩腿Q于開(kāi)環(huán)頻率特性，在最高頻率時(shí)取多大的開(kāi)環(huán)增益極為關(guān)鍵，頻率小于10KHZ時(shí)，可選用4558型OP放大器，數(shù)十赫以下時(shí)應(yīng)選用TL085或LF353N，大于10KHZ時(shí)須用高速OP放大器，為了減少雜散電容的影響，反饋電阻的阻值應(yīng)降到2~5K。

二極管可選用普通小信號(hào)用的開(kāi)關(guān)二極管，但應(yīng)注意，肖特基二極管有些產(chǎn)品耐壓能力較差。電阻的精度取決于電路允許的誤差，可用正負(fù)1%以內(nèi)的金屬膜電阻。

注釋

小信號(hào)用二極管電路

小信號(hào)硅二極管的主要用途是整流和限幅，用于高頻檢查波時(shí)，通常采用鍺二極管或肖特基勢(shì)壘二極管，它們的正向壓降比硅二極管的低，特別是肖特二極管，雖然耐壓能力低，但開(kāi)關(guān)速度快，反向恢復(fù)時(shí)間短，適用于高頻或高速轉(zhuǎn)換電路。

除用作限幅外，在模擬信號(hào)的波形處理上二極管的正向壓降VF及溫度特性是值得考慮的問(wèn)題，所以本電路把它放在OP放大器反饋環(huán)路中，構(gòu)成所謂的理想二極管電路，在低頻使用時(shí)其輸入、輸出的傳輸特性為理想的特性。

理想二極管電路的最大缺點(diǎn)是其性能靠OP放大器反饋效果來(lái)得改善，形成了依賴于開(kāi)環(huán)性能的特點(diǎn)。因此，可運(yùn)用電路的設(shè)計(jì)技巧，或選用頻率特性好的OP放大器，或用分立元件構(gòu)成開(kāi)環(huán)增益40~60DB的寬帶放大器來(lái)提高理想二極管電路的性能。