Идеальный выпрямитель на оу: Двухполупериодный выпрямитель на оу

Содержание

Двухполупериодный выпрямитель на оу

К категории выпрямителей относятся различные устройства, с помощью которых переменный входной электрический ток преобразуется на выходе в постоянный ток. В большинстве таких приборов невозможно создать постоянный ток и напряжение. В них осуществляется создание однонаправленного пульсирующего напряжения и тока, где сглаживание пульсаций выполняется с помощью специальных фильтров. Среди множества подобных приборов, наиболее эффективной считается схема двухполупериодного выпрямителя.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Лекция 34. Способы уменьшения пульсации во вторичных источниках питания

Двухполупериодные выпрямители


Выпрямители среднего значения дают на выходе напряжение, постоянная составляющая которого пропорционально среднему значению выпрямленного входного напряжения. Работа подобных выпрямителей основана на том. Что при одной полярности входного напряжения с некоторым масштабным коэффициентом подается на выход. А при другом — выходное напряжение поддерживается равном нулю однополупериодный выпрямитель или инвертированному входному напряжению двухполупериодный выпрямитель.

Использование ОУ в точных выпрямителях преследует цель уменьшить погрешности преобразования, обусловленные не идеальными ВАХ диодов. Выпрямитель, схема которого приведена ниже, построен на основе инвертирующего усилителя, содержащего диод в цепи ОС. При положительной полярности входного сигнала открыт диод Д 1 и ОС замыкается через резистор R 2. При отрицательной полярности входного сигнала ток ОС течет через диод Д 2 и резистор R 3.

Таким образом, при синусоидальном входном сигнале на зажимах U вых 1 будут присутствовать положительные полуволны напряжения, и на зажимах U вых 2 — отрицательные, соответствующие однополупериодному выпрямлению входного сигнала. Поскольку открытый диод входит в прямую цепь замкнутого контура, то падение напряжения на нем практически не сказывается на выходном напряжении. При присоединении нагрузки к выходам U вых 1 и U вых 2 нужно учитывать непостоянство выходного сопротивления выпрямителя.

Когда открыт диод, присоединенный к данному выходному зажиму, то выходное сопротивление устройства близко к нуль. Когда же диод закрыт, то выходное сопротивление становится равным сопротивлению R 2 для U вых 2 или R 3 для U вых 1. Дополнение выпрямителя ОУ А2 дает возможность получить двухполупериодное выпрямление и постоянное близкое к нулю выходное сопротивление.

Д 4 и сопротивление нагрузки R н. При любой полярности U вх ток I н через нагрузку проходит в одном направлении и равен:. Однако выходное сопротивление этих выпрямителей изменяется в зависимости от полярности входного сигнала. Двухполупериодный выпрямитель имеет при любом знаки входного сигнала близкое к нулю выходное сопротивление.

Достоинством выпрямителя является то, что для его построения достаточно всего лишь двух точных резисторов. ОС замыкается через резистор R 3 , и выходное напряжение равно. Уровень: Основной текст.


6.8. Прецизионные выпрямители

Под выпрямлением аналогового сигнала понимается нелинейная операция над ним, при которой все его текущие значения на выходе схемы выпрямления при одной из его полярностей воспроизводятся неискаженно, а при другой — не воспроизводятся вообще, так как отсекаются [1, 3, 5, 7, 12]. При этом двухполярный сигнал преобразуется в однополярный. В результате с помощью схемы выпрямителя можно осуществлять операцию эффективного и неискаженного выпрямления сигналов любого уровня, в том числе и сигналов очень малой интенсивности. В пассивных диодных выпрямителях из-за нелинейности характеристики диода искажается форма полуволн выпрямленного сигнала. В активных выпрямителях диод включают на выходе ОУ и их оба охватывают цепью общей ОС, которая уменьшает искажения и погрешности выпрямления, в том числе порог открывания диода, пропорционально глубине обратной связи. Он пропускает в нагрузку лишь положительные полуволны входного напряжения. Типичная схема активного выпрямителя, реализующего эти принципы, приведена на рис.

Рассмотрим временные диаграммы однополупериодного выпрямителя (рис. 3) в интервале времени 0 — T/2 диод Операционного усилителя Условные графические обозначения ОУ Характеристики Операционного усилителя.

Однополупериодный выпрямитель Принцип работы выпрямителя

Для измерения величины переменного напряжения, его необходимо выпрямлять, так как все измерительные системы, будь то стрелочный гальванометр или АЦП микроконтроллера, работают с постоянным напряжением. Наиболее правильно это можно сделать используя простой по исполнению активный выпрямитель на ОУ. Тут вы мне скажете, что я вру и ваш тестер умеет и сам мерить переменное напряжение. В чем же подвох? К тому же тестер как правило рассчитан на измерение напряжения сети частотой 50 Гц. Схемы выпрямителей, преобразующие переменное напряжение в постоянное строятся на диодах, даже сами диоды иногда называют выпрямителями. У пассивных выпрямителей, состоящих только из диодов есть серьезные недостатки в плане их применимости для измерения переменного напряжения.

Выпрямители

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Перестал работать Mi band 4 1 ставка. Роботы уничтожат ваши рабочие места?

Автор: Турченков.

Активный Выпрямитель — точное измерение переменного напряжения

У многих возникла проблема с выпрямителем на операционных усилителях, Сейчас попробуем создать измерительный выпрямитель на операционном усилителе, я буду работать с микросхемой с 4 ОУ на борту, под названием LM Также нам понадобятся два низковольтных диода с прямым падением напряжения в районе 0. При желании можно поэкспериментировать и поставить на выход конденсатор, например в 1 мкФ, тогда можно будет увидеть как сгладиться сигнал. В схемах используется преимущественно с глубокой отрицательной связью и очень распространён, как в виде отдельных микросхем так и как составная часть сложных интегральных микросхем. Два входа обозначаются как инвертирующий и неивертирующий, отрицательная обратная связь образуется при соединении неинвертирующего входа с выходом. В идеале ОУ имеет бесконечный коэффициент усиления и бесконечное входное сопротивление, в реале коэффициент усиления находится в области десятков и сотен тысяч и входное сопротивление в мегаомах.

Активные выпрямители

Двухполупериодный выпрямитель более распространен, чем однополупериодный, это связано с многочисленными преимуществами такой схемы. Чтобы объяснить, в чем именно заключается преимущество, следует обратиться к теоретическим основам электротехники. В первую очередь рассмотрим отличие двухполупериодного выпрямителя от однополупериодного, для этого нужно понять принцип работы каждого из них. Примеры схем с осциллограммами дадут наглядное представление о преимуществах и недостатках этих устройств. Теперь рассмотрим осциллограмму в контрольных точках U 1 , U 2 и U n.

Двухполупериодный выпрямитель на двух ОУ с минимальным числом элементов. Эта схема (рис. ) состоит из усилителя с переключаемым.

Прецизионный двухполупериодный выпрямитель

Схемы выпрямителей на основе полупроводниковых диодов, как правило, используются при обработке сигналов, уровни которых значительно превышают прямое падение напряжения на диодах. Только в этом случае влияние диодов на точность выпрямления будет незначительным. Однако точность выпрямленного сигнала падает, когда падение напряжения на диодах превышает приложенное напряжение. Комбинация диодов и операционных усилителей позволяет создавать прецизионные схемы, с высокой точностью выпрямляющие малые сигналы благодаря исключению влияния падения напряжения на диодах.

Назначение, схема и принцип работы однополупериодного выпрямителя

Прецизионные или высокоточные выпрямители, в отличие от диодных выпрямителей, идеально выполняют функцию выпрямления: один из полупериодов без искажений присутствует на выходе устройства, другой практически незаметен. Есть и еще одно существенное отличие: амплитуда выходного сигнала прецизионного выпрямителя может превышать амплитуду входного, к тому же ее можно регулировать. Прецизионные или идеальные выпрямители на основе ОУ могут быть выполнены по схемам, представленным на рис. На выходе первого из них рис. Напряжения, снимаемые с выходов выпрямителя, отличаются на величину падения напряжения на открытом кремниевом диоде 0,6—0,7 В. Для германиевых диодов эта разница близка к 0,25—0,3 В.

Включение диода в петлю обратной связи, охватывающую ОУ, позволяет решить проблему выпрямления малых напряжений, поскольку за счет высокого усиления ОУ ограничения на величину детектируемого напряжения снижаются. На рис.

Большинство выпрямителей создаёт не постоянный, а пульсирующий ток, для сглаживания пульсаций применяют фильтры. Из-за принципа обратимости электрических машин выпрямитель и инвертор являются двумя разновидностями одной и той же электрической машины справедливо только для инвертора на базе электрической машины. Выпрямители обычно используются там, где нужно преобразовать переменный ток в постоянный ток. Применение выпрямителей для преобразования переменного тока в постоянный вызвало понятие среднего значения тока по модулю то есть без учёта знака ординаты за период. При двухполупериодном выпрямлении среднее значение по модулю определяется как среднеарифметическое значение всех ординат обеих полуволн за целый период без учёта их знаков то есть полагая все ординаты за период положительными, что и имеет место при двухполупериодном идеальном выпрямлении.

Выпрямитель электрического тока — преобразователь электрической энергии; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток. Большинство выпрямителей создаёт не постоянные, а пульсирующие однонаправленные напряжение и ток, для сглаживания пульсаций которых применяют фильтры. Устройство, выполняющее обратную функцию — преобразование постоянных напряжения и тока в переменные напряжение и ток — называется инвертором.


Выпрямители на оу

Во многих устройствах обработки аналоговых сигналов, например, в измерительных схемах, необходимо выделение либо составляющих только одной полярности однополупериодное выпрямление , либо определение абсолютного значения сигнала двухполупериодное выпрямление. Эти операции могут быть реализованы на пассивных диодно-резистивных цепях, но значительное прямое падение напряжения на диодах 0,5 — 1 В и нелинейность его вольт-амперной характеристики вносят в этом случае значительные погрешности, особенно при обработке слабых сигналов. Применение ОУ позволяет в значительной степени ослабить влияние реальных характеристик диодов. Однополупериодные выпрямители. Схемы однополупериодных выпрямителей, приведенные на рис.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Урок №24. Операционный усилитель.

Двухполупериодный выпрямитель с заземленной нагрузкой


Электрические схемы на рисунках изображены упрощённо, поэтому следует иметь в виду, что подробности, несущественные для объяснения работы схемы соединения ОУ с цепями питания, блокировочные конденсаторы в цепях питания, цепи частотной коррекции ОУ, конкретный тип применённого ОУ, нумерация выводов ОУ , опущены.

Резисторы , используемые в данных схемах, имеют типичное сопротивление порядка единиц-десятков кило ом. В современной электронике в качестве ОУ в подавляющем большинстве случаев применяются ОУ в монолитном интегральном исполнении , но все рассуждения применимы и для других любых иначе сконструированных ОУ, например, в виде гибридных микросхем.

Примечание: математические выражения, приведенные в статье, если не оговорено особо, получены в предположении о том, что операционные усилители являются идеальными. Ограничения, вызванные неидеальностью ОУ, явно указаны. Для практического использования схемных решений из приведенных примеров следует ознакомиться с более подробным их описанием.

Данная схема предназначена для получения разности двух напряжений, при этом каждое из них предварительно умножается на некоторую константу константы определяются соотношением резисторов. Для того, чтобы этот усилитель усиливал только разность входных напряжений, но был нечувствителен к синфазной составляющей, необходимо выполнить соотношение:. При этом коэффициент передачи для синфазной составляющей становится равным 0 и выходное напряжение зависит только от разности входных напряжений:. Модуль коэффициента усиления может быть как больше, так и меньше единицы.

Входное сопротивление такой схемы в предположении идеальности ОУ равно 0. Используется как буферный усилитель , для исключения влияния низкоомной нагрузки на источник с высоким выходным сопротивлением. Суммирует с весом несколько напряжений. Сумма на выходе инвертирована, то есть все веса отрицательны.

Интегрирует с инверсией входной сигнал по времени. Дифференцирует инвертированный входной сигнал по времени. Сравнивает два напряжения и выдает на выходе одно из двух состояний в зависимости от того, какое из входных напряжений больше.

На точность сравнения напряжений влияет наличие между входами реального ОУ небольшого напряжения напряжение смещения. Измерительный усилитель, также называемый инструментальным усилителем англ.

Компаратор с гистерезисом. Имитирует индуктивность. Преобразователь отрицательного сопротивления англ. Negative impedance converter имитирует резистор с отрицательным сопротивлением.

Устройство предназначено для запоминания экстремального максимального или минимального напряжения на входе, достигнутого за период времени с момента разряда конденсатора.

При замкнутом ключе конденсатор разряжен и выходное напряжение нулевое. Когда ключ разомкнут, экстремумы напряжения заряжают конденсатор через диод до значения экстремума. В показанном на рисунке включении диода производится выборка максимальных входных положительных напряжений.

Для выборки отрицательных максимальных по модулю напряжений диод включают в обратной полярности. Поэтому конденсатор заряжается практически точно до напряжения экстремума.

Длительность хранения напряжения достигнутого экстремума, с достаточной точностью хранения, ограничено разрядом конденсатора через диод, который почти всегда заперт и открывается только в моменты выборки экстремума, и собственными утечками через конденсатор саморазряд конденсатора , которые обычно пренебрежимо мал по сравнению с утечками через диод, поэтому для увеличения времени хранения экстремума ёмкость конденсатора следует увеличивать.

Поэтому ёмкость конденсатора выбирают исходя из разумного компромисса, в зависимости от назначения пикового детектора в конкретном электронном устройстве. Так как напряжение на полупроводниковом диоде с p-n -переходом при прямом смещении на диоде и ток через диод связаны согласно уравнению Шокли :.

Пренебрегая единицей, можно приближённо положить:. Приведённая схема является логарифмическим усилителем преобразователем только для положительных входных напряжений.

В практическом устройстве по приведенной схеме достигается диапазон преобразования в несколько декад при изменении входного напряжения на несколько порядков изменения входного напряжения при удовлетворительной точности, но невысокой температурной стабильности. Часто в качестве диодов в этой схеме применяют p-n-переходы биполярных транзисторов.

Так как входной ток идеального ОУ равен нулю, то, из 1-го правила Кирхгофа, ток через резистор обратной связи равен току через диод, то есть:. При указанной на рисунке полярности включения диода усилитель экспоненцирует только положительные входные напряжения.

Точность и температурная стабильность этого усилителя примерно те же, что и у логарифмического усилителя. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии , проверенной 18 марта ; проверки требуют 3 правки.

Основная статья: Дифференциальный усилитель. Основная статья: Дифференциатор. Основная статья: Компаратор. Основная статья: Измерительный усилитель. Основная статья: Триггер Шмитта. Основная статья: Гиратор. Основная статья: Преобразователь отрицательного сопротивления. Основная статья: Precision rectifier. Категория : Базовые электронные узлы.

Пространства имён Статья Обсуждение. Эта страница в последний раз была отредактирована 22 марта в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Подробнее см. Условия использования. Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Свяжитесь с нами Разработчики Заявление о куки Мобильная версия.


Прецизионный выпрямитель

Электрические схемы на рисунках изображены упрощённо, поэтому следует иметь в виду, что подробности, несущественные для объяснения работы схемы соединения ОУ с цепями питания, блокировочные конденсаторы в цепях питания, цепи частотной коррекции ОУ, конкретный тип применённого ОУ, нумерация выводов ОУ , опущены. Резисторы , используемые в данных схемах, имеют типичное сопротивление порядка единиц-десятков кило ом. В современной электронике в качестве ОУ в подавляющем большинстве случаев применяются ОУ в монолитном интегральном исполнении , но все рассуждения применимы и для других любых иначе сконструированных ОУ, например, в виде гибридных микросхем. Примечание: математические выражения, приведенные в статье, если не оговорено особо, получены в предположении о том, что операционные усилители являются идеальными. Ограничения, вызванные неидеальностью ОУ, явно указаны.

Включение диода в цепь обратной связи, охватывающей ОУ, Рисунок – Прецизионный однополупериодный выпрямитель.

Двухполупериодный активный выпрямитель без диодов

У многих возникла проблема с выпрямителем на операционных усилителях, Сейчас попробуем создать измерительный выпрямитель на операционном усилителе, я буду работать с микросхемой с 4 ОУ на борту, под названием LM Также нам понадобятся два низковольтных диода с прямым падением напряжения в районе 0. При желании можно поэкспериментировать и поставить на выход конденсатор, например в 1 мкФ, тогда можно будет увидеть как сгладиться сигнал. В схемах используется преимущественно с глубокой отрицательной связью и очень распространён, как в виде отдельных микросхем так и как составная часть сложных интегральных микросхем. Два входа обозначаются как инвертирующий и неивертирующий, отрицательная обратная связь образуется при соединении неинвертирующего входа с выходом. В идеале ОУ имеет бесконечный коэффициент усиления и бесконечное входное сопротивление, в реале коэффициент усиления находится в области десятков и сотен тысяч и входное сопротивление в мегаомах. Можно сказать, что в ОУ ток не течёт. На схемах ОУ обозначается как:. Питание ОУ осуществляется биполярным или двуполярным напряжением, то есть на выходе имеется ИП имеется 3 вывода плюс питания VCC , минус питания VSS и ноль GND , но могут быть использованы и однополярные источники питания, в таком случае обычно минус питания совмещена с нулевым выводом.

Прецизионные выпрямители на ОУ

Забыли пароль? Страниц 1 : [1]. Описание: Использование выпрямителя на ОУ, а также возможные замены. Поиск в теме Версия для печати.

Во многих устройствах обработки аналоговых сигналов, например, в измерительных схемах, необходимо выделение либо составляющих только одной полярности однополупериодное выпрямление , либо определение абсолютного значения сигнала двухполупериодное выпрямление.

Please turn JavaScript on and reload the page.

Следует отметить, что ограничители со стабилитронами в цепи обратной связи ОУ пригодны для работы на низких частотах. Полупроводниковые диоды непригодны для выпрямления сигналов менее 1 В. Для получения заметной проводимости на кремниевые диоды нужно подать прямое смещение около 0,7 В, на германиевые — около 0,3 В. При введении ОУ в выпрямительное устройство уменьшается неидеальность вольт-амперной характеристики диодов. Схема однополупериодного выпрямителя рис. Для положительной полуволны сигнала выходное напряжение схемы равно нулю, так как диод Дг в этот период времени закрыт отрицательным выходным напряжением ОУ, а открытый диод Д1 и резистор Яз шунтируют резистор Rz, исключая его из цепи ОС.

Выпрямители. Пассивные однополупериодные выпрямители

Сравнить с такой же зависимостью для идеального однополупериодного выпрямителя. В случае идеального выпрямителя наблюдается равенство данных значений. Однополупериодный выпрямитель малоэффективен так как в нем используется одна половина периода питающего напряжения. При выпрямлении малых сигналов, разница напряжений на входе и выходе принимает существенное значение, это объясняется падением напряжения на диоде. Поэтому данная схема не пригодна для измерений малых сигналов. Напряжение на выходе идеального выпрямителя должно полностью повторяет форму и амплитуду положительной полуволны входного напряжения, а во время отрицательной полуволны амплитуда выходного напряжения должна равняться 0. По сравнению с предыдущей схемой, данная схема имеет меньшую погрешность при малых значениях входного сигнала, однако, значительно снижает амплитуду выходного сигнала. Из данного графика видно, что данная схема, в отличие от первых двух, может использоваться для выпрямления высокочастотных сигналов.

Выпрямитель состоит из ИОУ типа AD, резисторов R1, R2 и R3, В этой схеме переменное напряжение подается на инвертирующий вход ОУ.

Часто и широко используются в приборах с стрелочными индикаторами, где в качестве R н используется магнитоэлектрический прибор. Используется незаземленная нагрузка. Вариант схемы с заземленной нагрузкой: двухполупериодный выпрямитель с заземленной нагрузкой. Для получения модуля сигнала на выходе используется дифференциальное включение ОУ и оба его входа.

Напряжение V OUT на выходе схемы определяется следующим выражением:. Важно, чтобы операционный усилитель был способен без повреждения воспринимать отрицательные сигналы, и не реверсировал при этом фазу. Диапазон допустимых входных напряжений должен включать землю. При отрицательном входном напряжении резистор R1 ограничивает входной ток на безопасном уровне порядка 10 мА. При отсутствии R1, неинвертирующий вход микросхемы может быть поврежден большим отрицательным напряжением.

Поваренная книга — сборник рецептов, а данный цикл статей — сборник стандартных схем с операционными усилителями.

Простые резисторно-диодные выпрямители неудовлетворительно работают при выпрямлении напряжений, меньших 0,7 V, так как не удается исключить влияния прямого падения напряжения на диоде. Включение диода в цепь обратной связи, охватывающей ОУ, позволяет решить проблему выпрямления малых напряжений, поскольку за счет высокого усиления ОУ ограничения на величину напряжения снижаются. На рис. Когда отрицательно, диод смещен в прямом, а диод — в обратном направлениях и схема действует как обычный инвертирующий усилитель с единичным коэффициентом усиления при. Для положительных значений диод заперт, а диод находится в проводящем состоянии, благодаря чему возникает отрицательная обратная связь, устанавливающая на выходе ОУ запирающее напряжение для диода. Это небольшое запирающее напряжение равно прямому падению напряжения на диоде. Очевидно, что на выходе самого выпрямителя при этом.

Под выпрямлением аналогового сигнала понимается нелинейная операция над ним, при которой все его текущие значения на выходе схемы выпрямления при одной из его полярностей воспроизводятся неискаженно, а при другой — не воспроизводятся вообще, так как отсекаются [1, 3, 5, 7, 12]. При этом двухполярный сигнал преобразуется в однополярный. В результате с помощью схемы выпрямителя можно осуществлять операцию эффективного и неискаженного выпрямления сигналов любого уровня, в том числе и сигналов очень малой интенсивности.


Активный Выпрямитель, как точно измерить переменное напряжение

Для измерения величины переменного напряжения, его необходимо выпрямлять, так как все измерительные системы, будь то стрелочный гальванометр или АЦП микроконтроллера, работают с постоянным напряжением. Наиболее правильно это можно сделать используя простой по исполнению активный выпрямитель на ОУ.

Тут вы мне скажете, что я вру и ваш тестер умеет и сам мерить переменное напряжение. В чем же подвох? В том, что ваш тестер  умеет еще и выпрямлять переменное напряжение, а измеряет он на самом деле постоянное. К тому же тестер как правило рассчитан на измерение напряжения сети частотой 50 Гц.

Схемы выпрямителей, преобразующие переменное напряжение в постоянное строятся на диодах, даже сами диоды иногда называют выпрямителями. У пассивных выпрямителей, состоящих только из диодов есть серьезные недостатки в плане их применимости для измерения переменного напряжения.

Самый очевидный недостаток заключается в том, что при амплитудах измеряемого сигнала равных либо меньших величины напряжения падения на p-n переходе диода (0,6 вольта для кремниевых и 0.4 для германиевых диодов), выпрямлять такие сигналы пассивными выпрямителями невозможно, вы попросту ничего не увидите.

При высокоточных измерениях невозможность измерения малых величин переменного сигнала не единственный минус пассивных схем. Гораздо более серьезными недостатками являются нелинейная зависимость выходного напряжения от входного, а так же нелинейная зависимость выходного напряжения от частоты входного сигнала.

Для наибольшей точности измерения переменных напряжений разных частот и амплитуд прибегают к помощи операционных усилителей (ОУ). При этом диоды включаются в цепи обратной связи. При правильном выборе схемы и комплектующих, все перечисленные недостатки пассивных выпрямителей компенсируются операционным усилителем.

Существует достаточно схем активных выпрямителей. Представленная схема была выбрана по причине того, что она встречается в книгах “Искусство схемотехники” — П.Хоровиц, У.Хилл (стр172) а также “Операционные усилители” — И.Достал (стр203). Солидные издания, которые на сегодняшний день являются классикой схемотехники.

Как и ожидалось схема не требует никакой наладки и при правильной сборке заработает сразу.

Активный выпрямитель (двухполупериодный)

[ или схема выделения модуля переменного сигнала]

Активный выпрямитель — описание работы схемы

Схема выделяет модуль входного напряжения и тем самым работает как двухполупериодный выпрямитель. Она состоит из диодного ограничителя, реализованного на ОУ1 и двухвходового суммирующего усилителя на ОУ2.

Когда входное напряжение Uвх имеет отрицательную полярность, верхний диод находится в непроводящем состоянии. Последовательно включенные сопротивления R и R/2 не работают, поскольку они включены между потенциально заземленными входами усилителей ОУ1 и ОУ2 . Выходной суммирующий усилитель действует как инвертор с единичным усилением, и:

Uвых = − Uвх при Uвх < 0

Входное напряжение положительной полярности Uвх преобразуется ограничителем в напряжение отрицательной полярности U=−Uвх , и затем оба напряжения складываются так, что на выходе суммирующего усилителя появляется напряжение:

Uвых = − Uвх − 2U = + Uвх при Uвх > 0

Оба случая можно формально объединить, записав как:

Uвых = |Uвх|

Поэтому такой выпрямитель и называется также схемой выделения модуля переменного сигнала

Графически зависимость выпрямленного выходного напряжения от переменного входного можно изобразить в следующем виде:

Данная схема очень пригодилась, когда появилась необходимость выпрямлять переменное напряжение частотой 150кГц с последующей отправкой на АЦП микроконтроллера для передачи на ПК. Выпрямитель стал частью установки по изучению релаксационных свойств МДП структур 🙂

Выбор дета

Характеристики данной схемы определяются применяемыми деталями.

В качестве ОУ была выбрана микросхема LM833, позволяющая работать на частотах вплоть до 15МГц. Такой запас по частотной полосе может показаться даже излишним, однако он гарантирует минимум фазовых искажений до нескольких МГц. Использовалось напряжение питания ±15В, которое было стабилизированно посредством L7815 и L7915.

В качестве диодов использовались быстродействующие Диоды Шоттки (4148).

Величина R была выбрана 14.51 кОм, ввиду наличия данного номинала, однако никто не мешает выбрать ее равной как 10кОм так и 20-30кОм.

Для исключения внесения дополнительной ошибки использовались прецизионные резисторы типа (С2-13). Данные резисторы имеют стеклянную изоляцию покрытую дополнительным слоем керамики, что обеспечивает значительную температурную стабильность при измерениях. Ошибка номиналов резисторов +-0.5%.

Буферные каскады

В ходе измерений возникла необходимость зрительного контроля переменного сигнала на осциллографе. Однако подключение осциллографа непосредственно в цепь сигнала перед выпрямителем приводило к искажению сигнала. Для согласования по сопротивлениям перед активным выпрямителем были добавлены буферные каскады.

Установленные буферные каскады позволили разделять сигнал на два канала без изменения характеристик сигнала. Каскады выполнен на аналогичном скоростном операционном усилителе (LM833), с одного выхода которого сигнал поступал на активный выпрямитель, а с другого на осциллограф

Осциллограммы

Осциллограмма переменного напряжения подаваемого на вход выпрямителя в процессе проверки собранной схемы:

И осциллограмма выходного напряжения активного выпрямителя:

Как видно из осциллограмм, собранный активный выпрямитель на ура справляется с выпрямлением 150-ти кГц переменного синусоидального сигнала

P.S Для защиты выпрямителя от возможных КЗ не лишним будет добавить на выход последовательно включенный резистор, а для сглаживания выпрямленного сигнала после резистора желателен включенный на землю конденсатор. Резистор с конденсатором образуют интегрирующую RC цепочку, подбор временной составляющей которой позволит сгладить выпрямленный сигнал.

Величина R была выбрана равной 2кОм, а величина C — 0.01 мкФ. .

Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители 18

7 мая 2019

Тим Грин, Пит Семиг, Колин Веллс (Texas Instruments)

Перед вами – глава из «Поваренной книги разработчика аналоговой электроники», созданной инженерами компании Texas Instruments (TI). Поваренная книга – сборник рецептов, а данный цикл статей – сборник стандартных схем с операционными усилителями. Каждой схеме посвящена отдельная статья, содержащая пример типового расчета с указанием формул и последовательности действий. Результаты расчетов дополнительно проверяются в программе SPICE-моделирования. Расчеты выполнены для конкретных усилителей из производственной линейки TI. Разработчик может использовать и другие изделия, широкий выбор которых представлен на страницах каталога компании КОМПЭЛ. От читателя требуется понимание базовых принципов работы операционных усилителей. Если же знаний недостаточно, следует вначале ознакомиться с учебными курсами TI Precision Labs (TIPL). Авторы обещают обновлять и дополнять статьи цикла.

Мы публикуем главы Поваренной книги на нашем сайте регулярно – дважды в месяц.

Подписаться на получение уведомлений о публикации новых глав

Низковольтный выпрямитель с однополярным питанием

Исходные данные к расчету представлены в таблице 53.

Таблица 53. Исходные данные к расчету

Вход Выход Питание
ViMin ViMax VoMin VoMax Vcc Vee Vref
5 мВ
(размах)
400 мВ
(размах)
2,5 мВ
(размах)
200 мВ
(размах)
5 В -0,23 В 0 В

Описание схемы

Данная схема используется для прецизионного выпрямления низковольтных двуполярных переменных сигналов (рисунок 61). Она обеспечивает высокую линейность при работе на частотах до 50 кГц со входными сигналами амплитудой от 5 мВ. Для минимизации искажений вблизи 0 В используется источник отрицательного напряжения (например, LM7705).

Рис. 61. Низковольтный выпрямитель с однополярным питанием

Рекомендуем обратить внимание:

  • при выборе ОУ следует учитывать уровень смещения и скорость нарастания;
  • резистор R3 необходимо выбирать таким образом, чтобы ток утечки диода D1 при поступлении положительной полуволны входного сигнала не создавал значительной ошибки на входе усилителя U1B. Кроме того, выход ОУ не должен перегружать выход усилителя U1A;
  • для получения минимальных искажений следует использовать быстрый диод D1;
  • отказ от входного буфера (U1A) позволит работать со входными сигналами, амплитуда которых будет в два раза больше напряжения питания, однако расплатой за это станет уменьшение входного импеданса и увеличение ошибки усиления;
  • для снижения погрешности усиления следует выбирать прецизионные резисторы.

Порядок расчета

 
  • Анализ схемы для положительной полуволны входного сигнала (формула 1) изображен на рисунке 62.

Рис. 62. Эквивалентная схема для положительной полуволны входного сигнала

$$V_{o}=V_{i};\:\frac{V_{o}}{V_{i}}=-\frac{R_{2}}{R_{1}}+\left(1+\frac{R_{2}}{R_{1}} \right)=1\frac{В}{В}\qquad{\mathrm{(}}{1}{\mathrm{)}}$$

  • Расчет схемы для отрицательной полуволны входного сигнала (формула 2) показан на рисунке 63.

Рис. 63. Эквивалентная схема для отрицательной полуволны входного сигнала

$$V_{o}=V_{i};\:\frac{V_{o}}{V_{i}}=-\frac{R_{2}}{R_{1}}=-1\frac{В}{В}\qquad{\mathrm{(}}{2}{\mathrm{)}}$$

  • Выбираем резисторы с учетом коэффициента усиления, рассчитываемым по формуле 3:

$$\frac{V_{o}}{V_{i}}=-\frac{R_{2}}{R_{1}}\qquad{\mathrm{(}}{3}{\mathrm{)}}$$
Если Vo = -Vi, то R1 = R2. Выбираем R1 = R2 = R2 = 1 кОм.

Моделирование схемы

Осциллограммы переходных процессов представлены на рисунках 64 и 65.

Рис. 64. Осциллограммы переходных процессов при подаче входного переменного сигнала с амплитудой 5 мВ и частотой 1 кГц

Рис. 65. Осциллограммы переходных процессов при подаче входного переменного сигнала с амплитудой 400 мВ и частотой 1 кГц

Рекомендации

Параметры ОУ, используемого в расчете, приведены в таблице 54.

Таблица 54. Параметры ОУ, используемого в расчете

OPA350
Vcc 2,7…5,5 В
VinCM Rail-to-rail
Vout Rail-to-rail
Vos 150 мкВ
Iq 5,2 мА/канал
Ib 0,5 пА
UGBW 38 МГц
SR 22 В/мкс
Число каналов 1, 2, 4

В качестве альтернативы может использоваться ОУ, параметры которого представлены в таблице 55.

Таблица 55. Параметры альтернативного ОУ

OPA353
Vcc 2,7…5,5 В
VinCM Rail-to-rail
Vout Rail-to-rail
Vos 3 мВ
Iq 5,2 мА
Ib 0,5 пА
UGBW 44 МГц
SR 22 В/мкс
Число каналов 1, 2,4

Оригинал статьи

Список ранее опубликованных глав

  1. Поваренная книга разработчика аналоговых схем: Операционные усилители
  2. Инвертирующий усилитель
  3. Неинвертирующий усилитель
  4. Инвертирующий сумматор
  5. Дифференциальный усилитель
  6. Интегратор
  7. Дифференциатор
  8. Трансимпедансный усилитель
  9. Однополярная схема измерения тока
  10. Биполярная схема измерения тока
  11. Однополярная схема измерения тока с широким рабочим диапазоном (3 декады)
  12. ШИМ-генератор на ОУ
  13. Инвертирующий усилитель переменного напряжения (активный фильтр высоких частот)
  14. Неинвертирующий усилитель переменного напряжения (активный фильтр высоких частот)
  15. Активный полосовой фильтр
  16. Однополупериодный инвертирующий выпрямитель
  17. Выпрямитель на ОУ

Перевел Вячеслав Гавриков по заказу АО КОМПЭЛ

•••

Наши информационные каналы

Методические рекомендации по выполнению лабораторной работы, страница 2

Рисунок 11. Характеристики улучшенного однополупериодного

выпрямителя с диодом в качестве нагрузки

2. Простейший двухполупериодный выпрямитель

На рисунке 12 приведена принципиальная схема простейшего двухполупериодного выпрямителя. Особенностью такого выпрямителя является дифференциальное включение нагрузки. Также как и пассивные однополупериодные выпрямители, эта схема не может использоваться для малых сигналов.

Рисунок 12. Пассивный двухполупериодный выпрямитель

Такие схемы двухполупериодных выпрямителей широко применяются при построении источников питания для преобразования переменного напряжения в постоянное. На рисунке 13 приведена схема этого узла преобразователя. На практике вместо источника V1 имеется вторичная обмотка трансформатора, резистор R1 представляет собой нагрузку, подключенную к выходу блока питания. Конденсатор С1 запасает энергию от источника V1 в момент, когда модуль сигнала достигает максимума и отдает её в нагрузку в момент спада напряжения на выходе V1.

Рисунок 13. Простейший двухполупериодный преобразователь переменного напряжения в постоянное

3. Детекторы средневыпрямленного значения на базе пассивных выпрямителей.

Схема на рисунке 13 представляет собой двухполупериодный детектор средневыпрямленного значения (т.е., в идеале, на её выходе должно присутствовать постоянное напряжение, равное средневыпрямленному (3)). Конденсатор C1 совместно с сопротивлением открытых диодов представляет собой фильтр низких частот 1-го порядка. Идеальный ФНЧ, пропускающий только постоянную составляющую сигнала, для периодических сигналов практически выполняет операцию интегрирования и усреднения сигнала за период. Реальный ФНЧ пропускает не только постоянную составляющую (0-ю частоту), но и составляющие других частот (с ослаблением). Наличие в выходном сигнале детектора средневыпрямленного значения переменной составляющей является погрешностью.

4. Пиковый детектор и детектор амплитудного значения

Для исследования апериодических сигналов применяют схему пикового детектора (рисунок 14), которая позволяет определить максимальное значение напряжения сигнала за период наблюдения.

Рисунок 14. Пиковый детектор

Схема работает следующим образом (изначально считаем конденсатор C1 разряженным). Пока напряжение на неинвертирующем входе ОУ (входное напряжение) остается меньше чем на инвертирующем (или, что то же самое, на конденсаторе C1), на выходе ОУ присутствует  некоторое отрицательное напряжение и диод D1 заперт.

Когда входное напряжение схемы превышает напряжение на конденсаторе (т.е., напряжение на инвертирующем входе становится меньше чем на неинвертирующем) на выходе ОУ появляется положительное напряжение, отпирающее диод D1. В этой ситуации ОУ охвачен отрицательной обратной связью через диод D1 и разница напряжений на его входах становится равной нулю (а практически – равной ЭДС смещения ОУ), т.е. напряжение на конденсаторе C1 становится равным входному сигналу. При дальнейшем уменьшении входного сигнала диод D1 размыкается, и конденсатор C1 хранит зафиксированное максимальное значение.

На практике в работу этой схемы вносятся погрешности от: ЭДС смещения ОУ, токов утечки ОУ, конечной скорости нарастания выходного сигнала ОУ, тока утечки конденсатора, абсорбции заряда конденсатором, тока утечки диода, конечного быстродействия диода.

Для схемы пикового детектора существует проблема возврата устройства в исходное состояние (т.е., разряда конденсатора C1 до минимального напряжения). Можно просто закорачивать конденсатор, например, пинцетом :о). Однако, существует более удобный метод. Так на рисунке 15 приведена схема пикового детектора с ключом на полевом транзисторе. Источник V4 играет роль сигнала сброса.

Рисунок 15. Пиковый детектор со схемой сброса.

Если заменить схему сброса на полевом транзисторе на резистор (рисунок 16), мы получим детектор амплитудного значения – при уменьшении амплитуды периодического сигнала, за счет разряда запоминающего конденсатора через резистор, средней уровень на выходе такого детектора станет равным амплитудному значению сигнала (1).

Рисунок 16. Активный амплитудный детектор

5. Простой активный однополупериодный выпрямитель.

Рисунок 17. Простой однополупериодный активный выпрямитель

Рассмотрим работу этой схемы при идеализированном ОУ (напряжение смещения и входные токи равны нулю, скорость нарастания выходного напряжения бесконечна). Также, будем считать, что в схеме используются «идеализированные» диоды: при напряжении ниже  их сопротивление бесконечно, при напряжении равном или большем  – равно нулю (рисунок 18).

Рисунок 18. ВАХ идеализированного диода

При входном напряжении V1 равном нулю напряжение на выходе ОУ также равно нулю. Когда напряжение V1 начинает убывать (отрицательная полуволна), выходное напряжение ОУ становится положительным (V1 подано на инвертирующий вход) и равным , где  – собственный коэффициент усиления операционного усилителя.

До тех пор, пока , оба диода в схеме закрыты. Как только разность между  и напряжением на инвертирующем входе ОУ превысит  – диод D1 откроется и замкнется цепь обратной связи D1–R1–R3. Это происходит при входном напряжении . Для ОУ, охваченного отрицательной обратной связью, напряжение на его инвертирующем входе практически равно напряжению на неинвертирующем входе, в нашем случае – нулю. Поскольку входной ток ОУ равен нулю, то сумма тока через R3 и тока через D1– R1 также равна нулю:

, откуда получаем:

При малом входном напряжении (), когда оба диода заперты, будет прямое прохождение входного сигнала на выход без инвертирования через R1. Однако, из-за наличия у реального ОУ напряжения смещения, один из двух диодов будет открыт. Таким образом, пока на входе схемы , на ее выходе будет ноль. Это эквивалентно уменьшению  в  раз.

Задание:

1.  Ознакомиться с описанием схемы простейшего пассивного однополупериодного выпрямителя (рисунок 1) и порядком выполнения моделирования поведения схем во временной области в среде B2 Spice Workshop.

2.  В среде B2 Spice Workshop открыть схему Rectifier1.ckt, затем:

2.1.  Исследовать зависимость выходного напряжения схемы от входного. Сравнить с такой же зависимостью для идеального однополупериодного выпрямителя. Показать обнаруженные недостатки рассматриваемой схемы.

2.2.  Исследовать зависимость входного сопротивления выпрямителя от входного напряжения.

2.3.  Исследовать поведение схемы во временной области. Сравнить с поведением во времени идеального однополупериодного выпрямителя. Показать обнаруженные недостатки рассматриваемой схемы.

2.4.  Увеличьте частоту входного сигнала в 1000 раз (уменьшите при этом в 1000 раз длительность и временной шаг моделирования). Объясните изменение формы выходного сигнала.

3.  В среде B2 Spice Workshop открыть схему Rectifier1a.ckt, и повторить исследования аналогично пп.2.1¸2.4.

4.  В среде B2 Spice Workshop открыть схему Rectifier1b.ckt, и повторить исследования аналогично пп.2.1¸2.4.

5.  В среде B2 Spice Workshop открыть схему Rectifier2.ckt, затем:

5.1.  Исследовать зависимость выходного напряжения схемы от входного. Постройте графики входного и выходного сигналов во временной области. Покажите недостатки данной схемы. Как отличаются зависимость и форма выходного сигнала данной схемы от идеального двухполупериодного выпрямителя.

Двухполупериодные выпрямители — Студопедия

Наиболее просто реализуются прецизионные двухполупериодные выпрямители с незаземленной нагрузкой, например со стрелочным миллиамперметром.

Двухполупериодный выпрямитель с незаземленной нагрузкой

Здесь операционный усилитель служит в качестве управляемого по напряжению источника тока. Поэтому выходной ток не зависит от падения напряжения на диодах и сопротивления нагрузки RL.

Мостовая схема выпрямляет обе полуволны входного сигнала, при этом вы­прямленный ток протекает через нагрузку:

Эта схема не требует согласования резисторов и имеет высокое входное со­противление.

Схемы двухполупериодного выпрямителя с заземленной нагрузкой на ОУ в диф­ференциальном включении приведены наследующих рисунках.

Двухполупериодный выпрямитель с заземленным диодом:

а — простая схема и б — схема повышенной точности

Простейшая из ниха) работает следующим образом. Положитель­ная полуволна входного напряжения запирает диод, в результате чего схема ра­ботает в режиме неинвертирующего усилителя с коэффициентом передачи, равным единице и VOUT=VIN. Отрицательная полуволна открывает диод. Если бы прямое падение напряжение на диоде было равно нулю, то схема работала бы в режиме инвертирующего усилителя с единичным коэффициентом и VOUT= — VIN. Схема очень проста, но из-за конечного значения прямого напря­жения на диоде последнее равенство выполняется с большой погрешностью.

Точность можно повысить, если в схеме на а) заменить диод VD1, моделью идеального диода на ОУ2б). Здесь при положительной полу­волне входного сигнала выходное напряжение ОУ2 будет отрицательным, в ре­зультате чего диод VD1 закроется, a VD2 откроется. Выход усилителя ОУ2 будет соединен с общей точкой практически накоротко и цепь обратной связи усили­теля разомкнута. Усилитель оу1 работает в режиме неинвертирующего повторителя. При отрицательной полуволне входного сигнала диод VD1 открыт, а ди­од VD2 закрыт. Цепь обратной связи ОУ2 замкнута через открытый диод VD1, поэтому напряжение между входами ОУ2, а стало быть, и на неинвертирующем входе оу1 близко к нулю. Тогда усилитель оу1 работает в режиме инвертирую­щего повторителя.

Схема наб) тоже довольно проста, но имеет разное входное сопротивление для положительных и отрицательных сигналов и требует согласования резисторов R1. Усилитель ОУ2 должен допускать короткое замыкание выхода и большое дифференциальное напря­жение. Лучшие характеристики имеет схема, при­веденная на следующем рисунке, в которой применено инвертирующее включение операционных

Улучшенная схема двухполупериодного выпрямителя


Подключение сумматора на ОУ2 обеспечивает двухполупериодное выпрямле­ние. Сумматор формирует напряжение


Учитывая предыдущую формулу, получаем:

Это и есть искомая функция двухполупериодного выпрямителя. Достоинством рассмотренной схемы является равное входное сопротивле­ние для разных полярностей входного сигнала и отсутствие синфазного напря­жения на входах усилителей. Недостаток — необходимость согласовывать боль­шее число резисторов (5 шт.), по сравнению со схемой наб).

Достоинства двух последних устройств объединяет прецизионный выпрямитель, схе­ма которого приведена наследующем рисунке.

Рассмотрим работу схемы при R1 = R2, по­лагая ОУ идеальными.

Прецизионный выпрямитель с общей обратной связью

При VIN < 0 диод VD1 открыт, а диод VD2закрыт. Как следствие потенциалы входов усилителя ОУ2 равны нулю, а напряжение на инвертирующем входе оу1 совпадает с вход­ным. В таком случае усилитель ОУ2 работает как инвертирующий повторитель и VOUT= — VIN, т. е. положительно. Если VIN > 0, то диод VD1 закрыт, а диод VD2, открыт. Ток через резистор R1, а следовательно, и через R2 равен нулю, поэтому выход­ное напряжение схемы VOUT совпадает с потенциалом инвертирующего входа оу1 и, стало быть, равно входному напряжению. Аналитически это можно представить в виде


Замечательная по своей простоте схема двухполупериодного прецизионного выпря­мителя представлена на следующем рисунке.

Прецизионный бездиодный выпрямитель на ОУ с однополярным питанием

Она вообще не содержит диодов. Однако в этой схеме могут применяться только ОУ с полным размахом входных и выходных напряжений (rail-to-rail). Усилители питаются обязательно от однополярного источника.


Если VIN > 0, то усилитель оу1 работает как неинвертирующий повторитель. В этом случае усилитель ОУ2 работает в дифференциальном включении и VOUT = VIN. При VIN < 0 усилитель оу1 переходит в отрицательное насыщение, напряжение на его выходе становится равным нулю (питание однополярное!). Тогда усилитель ОУ2 переходит в режим инвертирующего повторителя, поэтому

Усилитель ОУ2 всегда работает в линейном режиме, а напряжение на неинвертирующем входе оу1 при VIN < 0 становится меньше, чем напряжение отрицательного источника питания. Не все операционные усилители это допускают. Но, например, двухканальный ОУ ОР291 как нельзя лучше подходит для этой схемы. Его входы защищены от дифференциального перенапряжения встреч­но-параллельно включенными диодами, причем в цепи баз входных транзисто­ров включены резисторы сопротивлением 5 кОм. Это позволяет усилителю вы­держивать при однополярном питании входные напряжения до —15 В. В этом случае резистор R1 можно не включать. Иное дело двухканальный усилитель ОР296. Он не имеет защитных резисторов и при его применении в этой схеме необходимо включать резистор R1 = 2 кОм. Изготовитель рекомендует для этой схемы при напряжении питания 5 В диапазон входных сигналов ±1 В. Из-за то­го что усилитель ОУ1 долго выходит из насыщения, частотный диапазон схемы оказывается довольно узким — для ОУ ОР291 он составляет всего О…2 кГц.

Прецизионный однополупериодный выпрямитель на операционных усилителях

Рассмотрим показанный простой прецизионный однополупериодный выпрямитель. Пусть коэффициент усиления разомкнутого контура операционного усилителя будет А А .

Из схемы напряжение на катоде можно рассчитать как

Ва нет _ _е= А (Вя н−Вc a t h o dе)(1) (1) В а н о г е знак равно А ( В я н − В с а т час о г е )

Теперь диод будет проводить, когда

Ва нет _ _е>Вc a t h o dе+ 0,7 В(2) (2) В а н о г е > В с а т час о г е + 0,7 В

А (Вя н−Вc a t h o dе) >Вc a t h o dе+ 0,7 В А ( В я н − В с а т час о г е ) > В с а т час о г е + 0,7 В

Вя н>А + 1АВc a t h o dе+0,7А В я н > А + 1 А В с а т час о г е + 0,7 А

Для A >> 1 мы можем написать

Вя н>Вc a t h o dе+0,7А(3) (3) В я н > В с а т час о г е + 0,7 А

Когда диод проводит, цепь становится повторителем напряжения и Во т _знак равноВя н В о ты т знак равно В я н . А когда диод не проводит Во т _= 0 В о ты т знак равно 0 . Таким образом, операционный усилитель + диод можно заменить диодом D1 с напряжением включения 0,7/А. И в качестве А → ∞ А → ∞ , это напряжение включения ВД1→ 0 В Д 1 → 0 .

смоделируйте эту схему — схема, созданная с помощью CircuitLab

Низкое амплитудное напряжение может привести к смещению прецизионного диода в прямом направлении из-за коэффициента усиления, обеспечиваемого операционным усилителем. Таким образом, идеальный операционный усилитель может превратить неидеальный диод в идеальный.

РЕДАКТИРОВАТЬ: ( взято из комментария ОП )

Так что в идеале для Вя н= 0 В я н знак равно 0 , Во т _ В о ты т и напряжение на выходном узле оба равны 0, но как только Вя н В я н становится чуть больше 0, при бесконечном усилении напряжение на выходной клемме превысит Вф В ф необходимо включить диод, и схема станет усилителем с единичным усилением.

Прецизионный выпрямитель — обзор

Линейные дифференциальные трансформаторы

Линейный регулируемый дифференциальный трансформатор (LVDT) — это точный и надежный метод измерения линейного расстояния. LVDT находят применение в современном станкостроении, робототехнике, авионике и компьютеризированном производстве.

LVDT (см. рис. 3-1) представляет собой позиционно-электрический датчик, выходной сигнал которого пропорционален положению подвижного магнитного сердечника. Сердечник движется линейно внутри трансформатора, состоящего из центральной первичной катушки и двух внешних вторичных катушек, намотанных на цилиндрическую форму.Первичная обмотка возбуждается источником переменного напряжения (обычно несколько кГц), индуцируя вторичные напряжения, которые изменяются в зависимости от положения магнитного сердечника в сборке. Сердечник обычно имеет резьбу для облегчения крепления к неферромагнитному стержню, который, в свою очередь, прикрепляется к объекту, движение или смещение которого измеряется.

Рис. 3-1:. Линейный регулируемый дифференциальный трансформатор (LVDT)

Вторичные обмотки намотаны в противофазе друг с другом, и когда сердечник центрирован, напряжения в двух вторичных обмотках противоположны друг другу, а суммарное выходное напряжение равно нулю.Когда сердечник смещается от центра, напряжение во вторичной обмотке, к которой перемещается сердечник, увеличивается, а противоположное напряжение уменьшается. В результате получается дифференциальное выходное напряжение, линейно зависящее от положения сердечника. Линейность превосходна в расчетном диапазоне движения, обычно 0,5% или выше. LVDT предлагает хорошую точность, линейность, чувствительность, бесконечное разрешение, а также работу без трения и надежность.

Для различных LVDT доступны различные диапазоны измерений, обычно от ± 100 мкм до ± 25 см.Типичные напряжения возбуждения находятся в диапазоне от 1 В до 24 В RMS с частотами от 50 Гц до 20 кГц. Обратите внимание, что истинный нуль не возникает, когда сердечник находится в центральном положении из-за несоответствия между двумя вторичными обмотками и индуктивностью рассеяния. Кроме того, простое измерение выходного напряжения V OUT не покажет, с какой стороны от нулевого положения находится сердечник.

Схема формирования сигнала, устраняющая эти трудности, показана на рис. 3-2, где вычтены абсолютные значения двух выходных напряжений.Используя этот метод, можно измерить как положительные, так и отрицательные отклонения относительно центрального положения. В то время как диодно-конденсаторный выпрямитель можно использовать в качестве схемы абсолютного значения, прецизионный выпрямитель, показанный на рис. 3-3, является более точным и линейным. Вход подается на V/I-преобразователь, который, в свою очередь, управляет аналоговым умножителем. Знак дифференциального входа определяется компаратором, выход которого переключает знак выхода V/I через аналоговый умножитель. Конечный результат является точной копией абсолютного значения ввода.Эти схемы хорошо понятны разработчикам интегральных схем (ИС) и легко реализуются в современных биполярных процессах.

Рис. 3-2:. Улучшенная обработка выходного сигнала LVDT

Рисунок 3-3:. Прецизионная схема абсолютного значения (двухполупериодный выпрямитель)

Стандартный формирователь сигналов LVDT AD598, показанный на рис. 3-4 (упрощенная форма), выполняет всю необходимую обработку сигналов LVDT. Встроенный генератор частоты возбуждения может быть установлен в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц с помощью одного внешнего конденсатора.Две схемы абсолютных значений, за которыми следуют два фильтра, используются для обнаружения амплитуды входных сигналов каналов A и B. Затем аналоговые схемы используются для создания логометрической функции (A — B)/(A + B). Обратите внимание, что эта функция не зависит от амплитуды напряжения возбуждения первичной обмотки, предполагая, что сумма амплитуд выходного напряжения LVDT остается постоянной в рабочем диапазоне. Обычно это относится к большинству LVDT, но пользователь всегда должен уточнять у производителя, не указано ли это в техпаспорте LVDT.Обратите также внимание, что этот подход требует использования пятипроводного LVDT.

Рис. 3-4:. Формирователь сигналов AD598 LVDT (упрощенный)

Один внешний резистор устанавливает напряжение возбуждения AD598 примерно от 1 до 24 В RMS . Мощность привода составляет 30 мА RMS . AD598 может управлять LVDT на конце кабеля длиной 300 футов, поскольку на схему не влияют фазовые сдвиги или абсолютные величины сигнала. Выходной диапазон положения V OUT составляет ± 11 В для нагрузки 6 мА, и он может работать с кабелем длиной до 1000 футов.Входы V A и V B могут иметь значение до 100 мВ RMS .

Формирователь сигналов AD698 LVDT (см. рис. 3-5) имеет такие же характеристики, как и AD598, но обрабатывает сигналы несколько иначе и использует синхронную демодуляцию. Каждый процессор сигналов A и B состоит из функции абсолютного значения и фильтра. Выходной сигнал А затем делится на выходной сигнал В для получения окончательного выходного сигнала, который является пропорциональным и не зависит от амплитуды напряжения возбуждения.Обратите внимание, что сумма вторичных напряжений LVDT не обязательно должна оставаться постоянной в AD698.

Рис. 3-5:. Формирователь сигналов AD698 LVDT (упрощенный)

AD698 также можно использовать с полумостовым (похожим на автотрансформатор) LVDT, как показано на рис. 3-6. При таком расположении все вторичное напряжение подается на процессор B, а напряжение центрального ответвления подается на процессор A. Полумостовой LVDT не создает нулевое напряжение, а отношение A/B представляет собой диапазон хода сердечника.

Рис. 3-6:. Конфигурация полумостового LVDT

Следует отметить, что концепция LVDT может быть реализована в поворотной форме, и в этом случае устройство называется вращающимся регулируемым дифференциальным трансформатором (RVDT). Вал эквивалентен сердечнику LVDT, а обмотки трансформатора намотаны на неподвижную часть сборки. Однако RVDT является линейным в относительно узком диапазоне вращения и не может измерять полное вращение на 360°. Несмотря на способность к непрерывному вращению, типичные RVDT являются линейными в диапазоне примерно ± 40 ° относительно нулевого положения (0 °).Типичная чувствительность составляет 2–3 мВ/В/градус вращения при входном напряжении в диапазоне 3 В RMS на частотах от 400 Гц до 20 кГц. Положение 0° отмечено на валу и корпусе.

Прецизионные выпрямители | инвертирование | Неинвертирующий однополупериодный выпрямитель

Прецизионные выпрямители:

Напомним из основных принципов схемы, что схемы выпрямителя могут быть реализованы с диодом/диодами (однополупериодный выпрямитель или двухполупериодный выпрямитель).Основным ограничением этих схем прецизионных выпрямителей является то, что они не могут выпрямлять напряжения ниже V D(ON) = 0,7 В, напряжения включения диода. В этих схемах V i должно подняться до порогового значения порядка V D(ON) , прежде чем на выходе можно будет увидеть какое-либо заметное изменение.

Следовательно, выше этого порога имеем V o  = V i – V D(ON)  ≈ V i  – 0,7 В, а ниже порога V o = 0V i.е.

Из-за этого выходной сигнал обычного выпрямителя искажается.

Для получения прецизионных выпрямителей нам нужна схема, которая удерживает V или равным V i для V i > 0 В. Этого можно добиться, используя операционный усилитель вместе с диодами, и эти схемы называются прецизионными выпрямителями . Они используются для точного выпрямления напряжений с амплитудой менее 0,7 В.

Прецизионные полупериодные выпрямители:

Доступны два типа прецизионных однополупериодных выпрямителей,

  1. Неинвертирующий однополупериодный выпрямитель
  2. Инвертирующий однополупериодный выпрямитель
Неинвертирующий однополупериодный выпрямитель:

Рис.2.56 показан прецизионный однополупериодный выпрямитель. Он состоит из неинвертирующего усилителя с диодом Д 1 в цепи обратной связи ОУ.

Анализ этой цепи может быть выполнен с учетом двух различных случаев: V i  > 0 В и V i  < 0 В.

СЛУЧАЙ 1: V i > 0 V : Напомним, что для операционного усилителя с обратной связью V p = V n из-за виртуального заземления.

Когда V i > 0, операционный усилитель пытается поддерживать V o  = V n  = V p  = V i , и он делает это, потому что диод прямого смещения обеспечивает замкнутый контур обратной связи.Падение напряжения на диоде прямого смещения V D(ON)  = 0,7 В.

Чтобы компенсировать падение напряжения на диоде, операционный усилитель качается примерно на 0,7 В выше, чем V o, , как показано на рис. 2.57.

СЛУЧАЙ 2: V i < 0 В : 2.58.

Следовательно, операционный усилитель больше не способен удерживать V n = V p .

При отсутствии тока через сопротивление R имеем V o = 0,

выход операционного усилителя V oA насыщается при V sat- .

Входной и выходной сигналы показаны на рис. 2.59.

Инвертирующий однополупериодный выпрямитель:

На рис. 2.60 показана еще одна популярная схема инвертирующего однополупериодного выпрямителя. Он состоит из двух диодов и двух резисторов, а операционный усилитель подключен по инвертирующей схеме.

СЛУЧАЙ 1: V i  > 0 : Вспоминая концепцию виртуальной земли, мы можем сказать, что V p = V n = 0 В. Для V i > 0 значение V i положительно по отношению к V n , и, следовательно, ток через R 1 течет слева направо. Только один путь прохождения этого тока — через диод D 1 . Следовательно, диод D 1 смещен в прямом направлении, а диод D 2 смещен в обратном направлении. Поскольку ток через R 2 равен нулю, V o = V n = 0 В.

СЛУЧАЙ 2 : V i < 0 : Для V i < 0, V i отрицательно по отношению к V n и, следовательно, ток через R 1 течет справа налево. Только один путь прохождения этого тока проходит через диод D 2 и резистор R 2 , что указывает на то, что V oA  > V n . Следовательно, диод D 1 выключен, а диод D 2 включен. С этими состояниями диода схема действует как инвертирующий усилитель, а выходное напряжение равно

.

Если R 1 и R 2 сделать равными, то мы можем написать V o = -V i

Входной и выходной сигналы показаны на рис.2.61.

%PDF-1.6 % 982 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 982 176 0000000016 00000 н 0000004599 00000 н 0000004733 00000 н 0000004910 00000 н 0000004936 00000 н 0000004985 00000 н 0000005020 00000 н 0000005270 00000 н 0000005383 00000 н 0000005495 ​​00000 н 0000005606 00000 н 0000005717 00000 н 0000005795 00000 н 0000005872 00000 н 0000005952 00000 н 0000006031 00000 н 0000006109 00000 н 0000006187 00000 н 0000006266 00000 н 0000006346 00000 н 0000006427 00000 н 0000006508 00000 н 0000006588 00000 н 0000006668 00000 н 0000006748 00000 н 0000006828 00000 н 0000006908 00000 н 0000006987 00000 н 0000007203 00000 н 0000007337 00000 н 0000007950 00000 н 0000008429 00000 н 0000008832 00000 н 0000009053 00000 н 0000009131 00000 н 0000009169 00000 н 0000009422 00000 н 0000010857 00000 н 0000011158 00000 н 0000011726 00000 н 0000011951 00000 н 0000012172 00000 н 0000013484 00000 н 0000014882 00000 н 0000016030 00000 н 0000017099 00000 н 0000018090 00000 н 0000018481 00000 н 0000018712 00000 н 0000019704 00000 н 0000020728 00000 н 0000023399 00000 н 0000029619 00000 н 0000029850 00000 н 0000030159 00000 н 0000058040 00000 н 0000062367 00000 н 0000062427 00000 н 0000062530 00000 н 0000062628 00000 н 0000062684 00000 н 0000062779 00000 н 0000062835 00000 н 0000062982 00000 н 0000063139 00000 н 0000063266 00000 н 0000063380 00000 н 0000063533 00000 н 0000063689 00000 н 0000063840 00000 н 0000064011 00000 н 0000064173 00000 н 0000064324 00000 н 0000064527 00000 н 0000064722 00000 н 0000064874 00000 н 0000065058 00000 н 0000065217 00000 н 0000065369 00000 н 0000065553 00000 н 0000065710 00000 н 0000065862 00000 н 0000066025 00000 н 0000066185 00000 н 0000066339 00000 н 0000066512 00000 н 0000066667 00000 н 0000066846 00000 н 0000067016 00000 н 0000067171 00000 н 0000067343 00000 н 0000067530 00000 н 0000067721 00000 н 0000067888 00000 н 0000068077 00000 н 0000068251 00000 н 0000068392 00000 н 0000068595 00000 н 0000068763 00000 н 0000068930 00000 н 0000069102 00000 н 0000069274 00000 н 0000069463 00000 н 0000069634 00000 н 0000069775 00000 н 0000069988 00000 н 0000070169 00000 н 0000070342 00000 н 0000070558 00000 н 0000070731 00000 н 0000071004 00000 н 0000071191 00000 н 0000071361 00000 н 0000071500 00000 н 0000071681 00000 н 0000071880 00000 н 0000072068 00000 н 0000072239 00000 н 0000072379 00000 н 0000072545 00000 н 0000072684 00000 н 0000072876 00000 н 0000073029 00000 н 0000073196 00000 н 0000073333 00000 н 0000073520 00000 н 0000073692 00000 н 0000073831 00000 н 0000073997 00000 н 0000074185 00000 н 0000074355 00000 н 0000074495 00000 н 0000074652 00000 н 0000074767 00000 н 0000074933 00000 н 0000075102 00000 н 0000075269 00000 н 0000075428 00000 н 0000075585 00000 н 0000075740 00000 н 0000075912 00000 н 0000076082 00000 н 0000076248 00000 н 0000076428 00000 н 0000076598 00000 н 0000076711 00000 н 0000076847 00000 н 0000076968 00000 н 0000077089 00000 н 0000077208 00000 н 0000077333 00000 н 0000077455 00000 н 0000077589 00000 н 0000077724 00000 н 0000077847 00000 н 0000077959 00000 н 0000078080 00000 н 0000078202 00000 н 0000078331 00000 н 0000078456 00000 н 0000078580 00000 н 0000078710 00000 н 0000078840 00000 н 0000078948 00000 н 0000079065 00000 н 0000079173 00000 н 0000079278 00000 н 0000079406 00000 н 0000079518 00000 н 0000079627 00000 н 0000079732 00000 н 0000079839 00000 н 0000080002 00000 н 0000080166 00000 н 0000080343 00000 н 0000003898 00000 н трейлер ]>> startxref 0 %%EOF 1157 0 объект > поток X

Проекты прецизионных двухполупериодных двухполупериодных выпрямителей с полнофазным режимом работы с использованием одного рабочего усилителя с динамическим сопротивлением.Первая схема состояла из одного операционного трансрезистивного усилителя (ОПУ), четырех диодов и резистора. Второй схемой была OTRA, объединенная с полностью металлооксидно-полупроводниковой конструкцией на основе полевого транзистора, которая предпочтительнее для реализации интегральной схемы, поскольку в топологии схемы не используются пассивные компоненты. Основываясь на нашем обзоре литературы, это первое исследование, в котором обсуждался полнофазный прецизионный двухполупериодный выпрямитель, работающий в режиме сопротивления, состоящий из одного OTRA и нескольких пассивных компонентов.В этой статье сначала рассматриваются несколько ранее описанных прецизионных двухполупериодных выпрямителей, состоящих из различных активных устройств, за которыми следуют предлагаемые прецизионные двухполупериодные выпрямители на основе OTRA и анализ неидеальных эффектов. Кроме того, компьютерное моделирование и экспериментальные результаты представлены для проверки правильности предложенных схем, которые согласуются с теоретическими предсказаниями.

1. Введение

Цепи выпрямления имеют множество электронных и электрических применений, включая системы связи, схемы преобразования энергии, контрольно-измерительное оборудование и интерфейсы датчиков.Как правило, схемы выпрямления пассивного типа могут быть легко построены с использованием диодов. Однако выпрямители пассивного типа не могут работать точно, когда входящий сигнал имеет амплитуду ниже порогового напряжения диодов. Для обработки сигналов низкого уровня для выпрямления необходимо использовать прецизионные выпрямители (также называемые выпрямителями активного типа). Традиционные прецизионные выпрямители были построены с использованием операционных усилителей (ОУ) [1]. Однако прецизионные выпрямители на ОУ эффективно работают только на низких частотах.Таким образом, создание высокопроизводительных и универсальных прецизионных выпрямителей является одной из важнейших тем исследований в области современных исследований в области проектирования схем обработки аналоговых сигналов. Согласно нашему обзору соответствующей литературы, в нескольких предыдущих исследованиях изучалась реализация прецизионных двухполупериодных выпрямителей с использованием конвейеров тока второго поколения (CCII) [2–5]. Эти вклады вызвали большой интерес у многих исследователей к изучению различных высокопроизводительных прецизионных выпрямителей до сих пор.В дополнение к этим ранним сообщениям [2–5] сообщалось о другой возможной конструкции для реализации двухполупериодного выпрямителя на основе CCII с режимом напряжения (VM) [6]. В 2006 г. был представлен безрезисторный двухполупериодный выпрямитель на основе CCII, в котором использовались два CCII и три n-канальных металлооксидно-полупроводниковых полевых транзистора (MOSFET) [7]. Для уменьшения количества используемых активных устройств впоследствии была представлена ​​улучшенная версия на основе двухканального CCII (DXCCII) и трех n-канальных MOSFET [8]. В дополнение к конструкциям на основе CCII предыдущие исследования были сосредоточены на использовании операционных усилителей крутизны (OTA) для создания прецизионных выпрямителей.В 1989 г. в [9] можно найти возможный проект реализации прецизионного однополупериодного выпрямителя на основе OTA с режимом напряжения (VM). Двухполупериодный выпрямитель VM, состоящий из одного полностью дифференциального входного и выходного операционного усилителя крутизны (FDIO-OTA), четырех диодов и резистора, описан в [10]. Другие возможные топологии схем для реализации двухполупериодных выпрямителей на основе OTA были представлены в [11]. Недавно был продемонстрирован двухполупериодный выпрямитель на основе ОТА [12]. Основным преимуществом этих решений на основе ОТА [10–12] является то, что амплитуда выпрямленного выходного сигнала может быть настроена электронным способом путем регулировки тока смещения ОТА.В последние несколько лет значительное внимание уделялось прецизионным выпрямителям на основе дифференциальных усилителей крутизны (CDTA). В 2011 году Тангсрират и соавт. В работе [13] предложены два двухполупериодных КМ выпрямителя на основе CDTA. Представленные схемы были построены с использованием одного повторителя тока с несколькими выходами, двух КДТА, четырех диодов и двух резисторов. В литературе также можно найти три усовершенствованных конструкции на основе CDTA и модифицированного Z-копирующего усилителя на разности токов (MZC-CDTA) [14–16].В двух дополнительных подходах были представлены двухполупериодные выпрямители, в которых использовался конвейер тока, управляемый током (CCCII) [17, 18]. Кроме того, топология схемы CM, описанная в [12], была разработана с использованием конвейера тока с дифференциальным напряжением (DVCC) и пяти пассивных компонентов. Помимо топологий реализации прецизионных выпрямителей с использованием однотипных активных устройств [2–18], в предыдущих исследованиях было представлено несколько схем, сочетающих в себе различные активные устройства, в том числе ИПН, ОУ и универсальный конвейер напряжения (УВН) [19, 20].В [21–23] сообщалось о трех недавних исследованиях, демонстрирующих решения для выпрямления VM, которые были разработаны с использованием операционных усилителей сопротивления (OTRA). Хотя реализация схем выпрямления VM на основе OTRA была представлена ​​​​[21–23], концепция полнофазного прецизионного двухполупериодного выпрямителя (TRM) не обсуждалась в предыдущих исследованиях. Таким образом, в этом исследовании были предложены две топологии компактных схем для изучения схем прецизионного выпрямления в трансрезистивном режиме.Количественное сравнение с существующими двухполупериодными выпрямителями представлено в табл. 1. Предлагаемые схемы характеризуются следующими особенностями: 1) перестраиваемая амплитуда выпрямленного выходного сигнала со свойством двухфазного выпрямления выходного сигнала в одноконтурной схеме; (2) безрезисторная конструкция (вторая предложенная топология), имеющая большой потенциал в процессе производства интегральных схем; и (3) выход с низким импедансом, который облегчает использование каскадных приложений без необходимости в дополнительных буферных схемах.Оставшаяся часть этой статьи организована следующим образом. В разделе 2 представлены функциональный блок и реализация OTRA, а также принцип работы предлагаемых двухполупериодных прецизионных двухполупериодных выпрямителей на основе OTRA. В разделе 3 представлен анализ неидеальных эффектов. В разделе 4 представлено компьютерное моделирование и экспериментальные результаты, демонстрирующие эффективность предложенных схем. Заключение включено в Раздел 5, чтобы обобщить это исследование.


2 Diodes
50 МГц

2 диоды
9024
9 9 2 9 0290 3 резисторов
9 6 MOSFETS

Тип активных устройств Количество пассивных компонентов Выпрямитель Выходной режим Режим эксплуатации Требование буферной цепи Высшая частота работы

[6] [6] 2 CCIIS 3 Резисторов Однофазные выходные ректификации Режим напряжения Да 10 MHZ

[7] [7] [7] [7] [7] [7] [7] CCIIS
3 MOSFETS
——- Однофазное выброс выпрямления режим напряжения да 250 KHZ
[8] 1 DXCCII
3 MOSFETS
—— Однофазное выпрямление на выходе Режим напряжения Да ES 1 MHZ

[10] [10] [10] [10] [10] [10] 1 fio-ota 1 Резистор
4 Диоды
Однофазные выбросы Выпрямление Режим напряжения Да


[11] [11] [11] [11] 5 резисторов 2 резисторы двухфазных выходов режим напряжения да 10290

[12] [12] [12] [12] [12] [12] 1 OTA 2 резисторы 2 резистора
2 диоды
однофазного выхода на выпрямление NO 30295 NO 100 кГц

[12] [12] [DVCC 3 резисторы
2 диоды
Однофазное выпрямление на выходе Токовый режим Нет 100 кГц

[13] [13] 2 CDTAS
1 MO-CF
2 резисторы
4 Diodes
однофазного выхода выхода Текущий режим NO 1 МГц

14] 1 CDTA 1 CDTA 1 резистор однофазное выпрямление Текущий режим NO 5 МГц

[15] 1 MZC-CDTA
2 MOSFETS
—— Однофазное Выпрямление Текущий режим NO 10 KHZ
[16] [16] [CDTA 2 резисторы
1 диод
Однофазное выпрямление на выходе Токовый режим Нет 5 МГц

[17] 90 CCIIS 6 резисторов 6 резисторов ректификация однофазного выхода Mode NO 100 кГц
[18] 1 CCCII
2 MOSFETS
2 резисторы фазы выходного выпрямления режим напряжения Да 50 кГц

[19] 1 CCII
1 УФС
2 резисторов
2 диодов
Двухфазного выход ректификационных напряжения Mode Да HZ 100 кГц

[20] [20] [20] [20] [20] [20] 3 резисторов
2 диоды
однофазное выпрямление Readage Mode NO 500 кГц

[21] 2 OTRA
2 MOSFET
однофазного выхода выпрямления режим напряжения да 50295


[22] 3 Otras
6 MOSFETS
8 резисторов однофазный выход Ректификация Режим напряжения Да 1 кГц


1 Otra 1 otra 1 Резистор
4 Диоды
Двухфазное Выброс Режим трансрезистики 5 MHZ

9 1 Otra 1 OTRA ———- Двухфазная выпрямление Mode Transresistance NO

2.Предлагаемая полнофазная работа Прецизионные двухполупериодные выпрямители с трансрезисторным режимом

OTRA представляет собой активный структурный блок трансимпедансного типа с высоким коэффициентом усиления, впервые представленный в 1992 году [24]. На рис. 1 представлено условное обозначение схемы OTRA, которое представляет собой трехконтактное активное устройство с двумя внутренними заземленными входными клеммами тока (I + и ) и низкоимпедансной выходной клеммой напряжения (). Соотношения терминалов OTRA описаны в (1), который показывает, что выходное напряжение создается за счет собственного коэффициента усиления транссопротивления (), умноженного на разницу входных токов (I + и ).Прирост транссопротивления () приближается к бесконечности при идеальном сценарии.


На рис. 2(а) представлена ​​КМОП-транзисторная реализация OTRA [24]. В схеме (рис. 2(а)) (M 1 –M 16 ) моделируется схема разности токов для генерации тока как разности между I + и токами. Для создания выходного напряжения (), которое является функцией коэффициента усиления транссопротивления () по отношению к разнице между I + и токами, был применен буфер напряжения (M 17 – M 22 ).В дополнение к реализации CMOS, представленной на рисунке 2(a), OTRA может быть легко реализован с использованием коммерчески доступных интегральных схем (AD844) в конфигурации, изображенной на рисунке 2(b) [25]. Схема, представленная на рисунке 2(b), может обеспечить жизнеспособный метод выполнения требований экспериментов.

На рис. 3 представлена ​​принципиальная схема и соответствующие входные и выходные передаточные характеристики предлагаемого двухполупериодного прецизионного двухполупериодного выпрямителя, работающего на полной фазе.Схема состоит из одного OTRA, четырех диодов и резистора. Два различных режима работы схемы (рис. 3(б)) описываются следующим образом. В режиме схемы 1 переключатель (S) должен быть расположен таким образом, чтобы a был соединен с b. В цикле положительного входного тока ( > 0) диод D 3 активируется, а диод D 4 деактивируется, что приводит к тому, что схема создает выпрямленный выходной сигнал положительной полярности при . В цикле отрицательного входного тока (< 0) диод D 3 деактивируется, а диод D 4 активируется, что приводит к выпрямлению выходного сигнала отрицательной полярности при .Следовательно, положительный выход двухполупериодного выпрямления может быть получен, когда схема работает в режиме 1. В конфигурации с отрицательным выходом двухполупериодного выпрямления (режим 2) переключатель (S) должен быть расположен таким образом, чтобы до с. В цикле положительного входного тока ( > 0) D 1 активируется, а D 2 деактивируется, что приводит к выпрямлению выходного сигнала отрицательной полярности при . И наоборот, в цикле отрицательного входного тока (< 0) D 1 деактивируется, а D 2 активируется, что приводит к выпрямлению выходного сигнала положительной полярности при .Таким образом, отрицательный выходной двухполупериодный выпрямитель можно получить в режиме 2. Стандартный анализ схемы дал формулы для входа и выхода в двух различных режимах двухполупериодного выпрямления, которые выражены в (2) и (3) соответственно. Уравнения (2) и (3) показывают, что схема (рис. 3) выполняет функцию двухполупериодного выпрямления в одноконтурной схеме, а амплитуду выпрямленного выходного сигнала можно перестраивать с помощью резистора R.

Схема, представленная на рис. 4, представляет собой расширенную конструкцию предложенной схемы (рис. 3), которая представляет собой полную топологию схемы на основе полевого МОП-транзистора.На рисунке 4 МОП-транзисторы ( и ) работают как активные резисторы, которые используются для замены резистора R в схеме (рисунок 3). Формула для активного резистора ( и ) определена в (4) [26]. В (4) – эффективная подвижность электронов канала, – емкость затвор-оксид на единицу площади, W и L – ширина и длина канала соответственно и . Кроме того, на рис. 4 МОП-транзисторы (M 1 – M 4 ) работают как диоды (D 1 – D 4 ) [9].После применения (4) к (2) и (3) формулы для входа и выхода в двух различных режимах ректификации выражаются в (5) и (6). Схема (рис. 4) обладает следующими особенностями: (1) это безрезисторная схема с полностью основанной на MOSFET конструкцией и, таким образом, имеет большой потенциал в процессе изготовления интегральных схем; (2) обеспечивает низкий выходной импеданс на выходе , что позволяет использовать каскады без дополнительных буферных цепей; (3) функция двухполупериодного выпрямления в однофазном режиме достижима в одноконтурной схеме путем размещения переключателя (S) для подключения к разным клеммам; и (4) амплитуда выпрямленного выходного сигнала может регулироваться путем настройки напряжений смещения ( и ).Поскольку предложенные выпрямители имеют компактную топологию схем, а эта статья является первым отчетом, в котором представлены полнополупериодные прецизионные двухполупериодные выпрямители с трансрезистентным режимом работы с использованием OTRA, предлагаемые схемы могут найти множество применений при разработке промышленных схемных систем, таких как высокопроизводительные источники питания, радиочастотные демодуляторы, вольтметры переменного тока и ваттметры.


3. Эффекты неидеальности и анализ

В этом разделе исследуется влияние эффектов неидеальности на предложенные схемы.На рис. 5 представлена ​​сложная модель эквивалентной схемы прикладного OTRA (рис. 2(b)) [27]. Согласно техническому описанию AD844 [28], практический AD844 может быть смоделирован как конвейер положительного тока (CC), каскадно соединенный с буфером напряжения (VBF) с паразитными сопротивлениями на клеммах. На рис. 5 сопротивления и представляют собой конечное последовательное и параллельное паразитное сопротивление на клеммах x и z AD844. Последовательное паразитное сопротивление на клемме x составляет порядка нескольких десятков Ом, тогда как параллельное паразитное сопротивление на входе составляет несколько мегаом.Типичные значения этих паразитных сопротивлений составляют = 50 Ом и = 3 МОм [28]. Однако в идеальном случае оно равно нулю и считается бесконечным. Применив модель эквивалентной схемы (рис. 5) к схемам (рис. 3 и 4) и повторив шаги анализа, представленные в разделе 2, (2), (3), (5) и (6) можно изменить на ( 7), (8), (9) и (10). Уравнения (7), (8), (9) и (10) показывают, что паразитные сопротивления и незначительно повлияли на входные и выходные передаточные характеристики цепей (рис. 3 и 4), чтобы отклониться от анализируемых результатов идеального сценария .Следующие условия R ≫ , ≫ и ≫ 1  Ом должны быть выполнены в процедуре проектирования, чтобы свести к минимуму влияние этих паразитных эффектов на схемы.


4. Компьютерное моделирование и результаты экспериментов

В этом разделе было проведено несколько моделирования и экспериментальных примеров для проверки правильности предложенных схем. Схемы (рис. 3 и 4) были смоделированы с использованием программы HSPICE на основе КМОП-реализации OTRA (рис. 2(а)) с использованием TSMC 0.25  μ м КМОП параметры процесса. Соотношение сторон всех МОП-транзисторов OTRA (рис. 2(а)) и МОП-диодов (M 1 – M 4 ; рис. 4) составляет W/L = 22  µ m/2,2  µ м. Для схемы (рис. 3) диоды (Д 1 – Д 4 ), использованные в имитационных испытаниях, были сконструированы на основе модели диода 1N914 [29]. Используемые напряжения питания схемы (рис. 2(а)) составляли = = 2,5 В. цепей (рис. 3 и 4).Для схемы (рис. 4) резистор R = 1 кОм определялся на основании (4) путем задания следующих параметров цепи: V. На рисунках 6 и 7 показаны результаты моделирования временных сигналов и соответствующих входных и выходных передаточных характеристик схемы при двух различных выходных режимах выпрямления. Суммарная потребляемая мощность составила 2,31 мВт. Результаты моделирования соответствовали теоретическим предсказаниям и подтвердили, что схемы (рис. 3 и 4) выполняли функцию двухполупериодного выпрямления в режиме полного сопротивления в режиме однофазной схемы.



Входные и выходные передаточные характеристики схем (рис. 3 и 4) в широком диапазоне входного сигнала представлены на рис. входного сигнала с амплитудой 100  мк А, показали, что схемы сохраняют высокую степень линейности по амплитуде для сигнала входного тока в диапазоне от 0 до 250  мкс А. На рисунке 8(а) смещение при переходе через нуль определяется как 586.34  мк В, тогда как на рис. 8(б) смещение при пересечении нуля составляет 577,27  мк В.

на частотах 1 Гц, 100 кГц и 1 МГц и входные токовые сигналы с различной амплитудой 80 и 50  мк А. Результаты моделирования представлены на рисунке 9 и показывают, что схема уменьшила амплитуду выпрямленного выходного сигнала до низкой амплитуды входного сигнала.Однако при имитационных испытаниях схема работала неблагоприятно, когда амплитуда входного сигнала была ниже 10  мк А.

Для определения применимого диапазона рабочих частот предлагаемых прецизионных выпрямителей схема (рис. использовался. Результаты моделирования (рис. 10), полученные при подаче сигнала входного тока = 100  μ А и частот 1 Гц, 1 МГц и 5 МГц, показали, что при увеличении частоты входного сигнала тока до 5 МГц выпрямленный Выход с искажениями был получен из схемы.Результаты моделирования подтвердили, что максимальная рабочая частота схемы ограничена частотой 5 МГц, поэтому схема может обрабатывать входной сигнал на частотах от нескольких герц до нескольких мегагерц. Следует отметить, что максимальная допустимая рабочая частота, ограниченная предлагаемыми выпрямителями, зависит от искажений при переходе через ноль из-за максимальной скорости нарастания выходного напряжения для активного устройства и перехода включения и выключения диодов и МОП-транзисторов. . Однако для увеличения рабочей частоты можно использовать OTRA с высокой скоростью нарастания и быстродействующие диоды.

С учетом температурной стабильности предлагаемых выпрямителей использовалась схема (рис. 3). Имитационные испытания проводились при частоте 1 МГц и входном токовом сигнале с амплитудой 100  мк А при различных температурах в диапазоне от 25°C до 75°C. Результаты моделирования были записаны на рисунке 11 и показали, что отклонения выходной амплитуды между теоретическими значениями и результатами моделирования составляют менее 1%.


В дополнение к моделированию схемы был реализован прототип схемы (рис. 3) для проведения экспериментов с использованием интегральных схем AD844 (рис. 2(б)) и дискретных пассивных компонентов.Полная аппаратная реализация схемы (рис. 3) для проведения экспериментов представлена ​​на рис. 12. На рис. 12 первый AD844 в сочетании с заземленным резистором выполняет функцию преобразователя напряжения в ток [30], который использовался для генерируют входной сигнал тока (), как показано на рисунке 3. Из рисунка 12 и в соответствии с поведением выводов AD844 [28] отношение между и может быть определено как = . Все эксперименты проводились при напряжении питания ±3,5 В.В эксперименте были использованы диоды 1N914 (D 1 – D 4 ), а переключатель (S) был реализован с использованием имеющегося в продаже однополюсного двухпозиционного переключателя. Было проведено несколько экспериментов следующим образом.


Для определения того, выполняла ли схема (рисунок 3) полнофазный режим двухполупериодного выпрямления в одноконтурной схеме, синусоидальный сигнал с амплитудой и частотой 100  мк А и 10 кГц соответственно, на вход схемы подавался (рис. 3).Для получения амплитуды входного токового сигнала () 100  мк А был подан синусоидальный сигнал напряжения () с амплитудой 1 В и = 10 кОм (рис. 12). На рис. 13 представлены экспериментальные результаты схемы (рис. 3), которая работала в двух различных выходных режимах с двухполупериодным выпрямлением. В этом эксперименте номинал резистора R был выбран равным 1 кОм. Для исследования минимально применимой амплитуды входного сигнала для схемы (рис. 3) были проведены следующие эксперименты.Сначала были подобраны резисторы R = 1 кОм и = 10 кОм. Далее для записи выпрямленных выходных сигналов подавался входной токовый сигнал с частотой 10 кГц с различными амплитудами 80  мк А (=0,8 В) и 50  мкс А (=0,5 В). На рис. 14 представлены временные формы сигналов при различных амплитудах. Однако при экспериментальных испытаниях схема работала неблагоприятно, когда амплитуда входного токового сигнала () была ниже 30  мк А. Эти экспериментальные результаты показали, что минимальная применимая амплитуда входного сигнала для схемы (рис. 3) была ограничена несколькими десятками микроампер на основе OTRA (рис. 2(б)), построенного с использованием коммерческих интегральных схем (AD844) на макет.Одной из особенностей предложенных схем (рис. 3 и 4) является то, что резистор R можно использовать для регулировки амплитуды выпрямленного выходного сигнала. Показаны результаты двух испытаний с выпрямленными выходными сигналами = 50  мВ (R = 0,5  кОм) и = 200  мВ (R = 2  кОм) при пиковом синусоидальном сигнале и частоте = 100  µ А и 10 кГц соответственно. на рисунках 15 и 16.





Для схемы (рис. 4) резистор R был определен на основании (4) путем задания следующих параметров: R = 0.5 кОм ( = 3,1 В и = 0,5 В) и R = 2 кОм ( = 1,2 В и = 0,5 В). Моделирование и экспериментальные результаты показали, что амплитуда выпрямленного выходного сигнала может быть перестроена путем изменения резистора R. Максимальная скорость нарастания AD844 и самая высокая применимая рабочая частота диодов являются основным препятствием для получения самой высокой применимой частоты в схема (рис. 12). Наивысшая применимая рабочая частота схемы-прототипа (рис. 12) в ходе экспериментальных испытаний была ограничена примерно 200 кГц.Для сравнения также приведено ограниченное быстродействующее применение других двухполупериодных выпрямителей в таблице 1. Результаты моделирования и эксперимента подтвердили теоретический анализ, подтвердив осуществимость предложенных схем.

5. Выводы

В этом исследовании были представлены две конструкции полнофазных прецизионных двухполупериодных выпрямителей на основе OTRA. В отличие от ранее существовавших прецизионных выпрямителей с режимом напряжения на основе OTRA, предлагаемые конструкции относятся к решениям по трансрезистивному выпрямлению.Компьютерное моделирование и экспериментальные результаты были представлены для проверки эффективности схем, которые соответствовали теоретическим анализам. Таким образом, это исследование положило начало исследованиям в области разработки прецизионных выпрямителей с трансрезистентным режимом и может предоставить новые возможности для применения устройств OTRA в современных системах обработки аналоговых сигналов.

Доступность данных

В поддержку этого исследования не использовались данные.

Конфликт интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией этой статьи.

(PDF) Анализ двухполупериодного широкополосного прецизионного выпрямителя с модифицированным токопроводом второго типа

Анализ двухполупериодного широкополосного прецизионного выпрямителя… со стороны привода в более широком диапазоне значений тока

и более широком диапазоне частот, как показано на рисунке 4.

Способ определения источников тока I

+

S

и I

S

поясняется в литературе

[5].Когда v

in

> 0, входной ток получается транзистором Q

A

, тогда как для v

in

<

0 входной ток получается транзистором Q

B

. Это работает хорошо, пока

входной ток намного сильнее, чем постоянный ток поляризации I

S

. Большинство проблем

возникают, когда входной ток становится равным или слабее I

S

.Распределение тока

между транзисторами Q

A

и Q

B

становится нелинейным ([8], рис.

4). Чтобы обеспечить как можно более хороший выпрямитель, должно выполняться следующее условие

:

I

max

>

|v

in

|

R

1

≫ I

S

, (8)

где I

max

– максимально допустимый выходной ток операционного усилителя.

Очевидно, что качественный выпрямитель требует операционного усилителя с минимальным значением

I

S

. В отличие от выпрямителей, используемых в технике обработки напряжения с

операционными усилителями и диодами, в которых обратная связь обрывается при переходе

из положительного в отрицательный полупериод, эта ситуация позволяет непрерывно отключать обратную связь

что предотвращает искажение выходного сигнала

.

4 Анализ SPICE

В выпрямителе, показанном на рис. 4, применен операционный усилитель TL082, в котором используются транзисторы FET

в точках дифференциального входа. Измеренные токи поляризации

равны I

S

= I

+

S

= I

S

90,404 мА =. В отдельной части операционного усилителя использованы транзисторы

2N2221A (NPN) и 2N4258 (PNP), а в токовых зеркалах использованы такие же транзисторы

.Резистор R

p

использовался для установки выходного напряжения

на нулевое значение и доведение его до 4,7 мОм, а остальные два резистора

установлены на R

1

= 50 Ом и R

2

= 55 Ом. Номинально эти два резистора должны быть равны, но

эта небольшая разница в значениях связана с регулировкой унитарного коэффициента на функции передачи напряжения выпрямителя

. Электрическое напряжение составляет В

CC

= 10 В и

В

EE

= -10 В.

На рис. 5 показана передаточная характеристика V

out

= f(V

in

) выпрямителя

, представленного на рис. 4, для диапазона входного напряжения от −500 мВ до 500 мВ.

Следует отметить, что передаточная характеристика, показанная на рисунке 5, не имеет резкого излома, когда входное напряжение близко к нулю, как ожидалось. Это

из-за того, что соотношение (8) не выполняется, поэтому в этом диапазоне предлагаемая модель

плохо работает.

Как изменяется выходная мощность прецизионного выпрямителя? – МаллОверВещи

Как изменяется выходная мощность прецизионного выпрямителя?

Преимущество этой схемы в том, что операционный усилитель никогда не переходит в режим насыщения, но его выходное напряжение должно изменяться на два падения напряжения на диоде (около 1,2 В) каждый раз, когда входной сигнал пересекает ноль.

Почему O/P Zero на прецизионном выпрямителе?

Другой вариант прецизионного выпрямителя показан ниже. В этом случае, когда вход больше нуля, диод D1 выключен, а диод D2 включен, поэтому o/p равен нулю, поскольку одна сторона R2 подключена к виртуальному GND, и ток отсутствует. через это.Когда вход меньше нуля, диод D1 включен, а диод D2 выключен.

Как сделать схему двухполупериодного выпрямителя?

По этой причине была введена схема двухполупериодного выпрямителя, чтобы получить двухполупериодный прецизионный выпрямитель, мне просто нужно сделать суммирующий усилитель, и это в основном все. Чтобы создать схему двухполупериодного прецизионного выпрямителя, я только что добавил суммирующий усилитель к выходу ранее упомянутой схемы однополупериодного выпрямителя.

Как выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный?

Выпрямитель представляет собой цепь, которая преобразует переменный ток (AC) в постоянный ток (DC).Переменный ток всегда меняет свое направление с течением времени, а постоянный ток течет непрерывно в одном направлении.

Можно ли использовать диод в качестве прецизионного выпрямителя?

Обычные диоды не могут выпрямлять напряжения ниже напряжения включения диода. Схема, которая может действовать как идеальный диод или схема прецизионного выпрямителя с обработкой сигналов для выпрямления напряжений, которые ниже уровня напряжения включения диода, может быть спроектирована путем помещения диода в контур обратной связи операционного усилителя.

Когда VOA становится отрицательным в прецизионном выпрямителе?

Когда V i > 0 В, напряжение на инвертирующем входе становится положительным, заставляя выход VOA становиться отрицательным. Это приводит к прямому смещению диода D 1 , и выходное напряжение операционного усилителя падает всего на ≈ 0,7 В ниже инвертирующего входного напряжения. Диод D2 смещается в обратном направлении. Выходное напряжение V 0 равно нулю, когда вход положительный.

Какая схема представляет собой однополупериодный выпрямитель?

Прецизионный полуволновой выпрямитель — супердиод.Существует множество применений прецизионных выпрямителей, и большинство из них подходят для использования в аудиосхемах. Прецизионный однополупериодный выпрямитель реализован на основе операционного усилителя и включает диод в цепи обратной связи.

Как работает схема прецизионного выпрямителя с lt1078?

Выше показан прецизионный выпрямитель на основе схемы LT1078. Первая секция отрицательного i/ps работает как инвертор с обратной связью (A=-1), а вторая секция является просто буфером для положительного o/p.

Какой выход у однополупериодного выпрямителя?

То же самое происходит при подаче отрицательного пика входного сигнала.На приведенном выше изображении показан окончательный выход схемы, сигнал синего цвета — это вход, сигнал желтого цвета — выход схемы однополупериодного выпрямителя, а сигнал зеленого цвета — выход схемы двухполупериодного выпрямителя.

Идеальный выпрямитель | SpringerLink

  • Р. Эриксон, М. Мэдиган и С. Сингер, Проектирование простого выпрямителя с высоким коэффициентом мощности на основе обратноходового преобразователя, IEEE Applied Power Electronics Conference , 1990 Record, стр.792-801.

    Google ученый

  • S. Singer and RW Erickson, Power Source Element and its Properties, IEE Proceedings-Circuits Devices Systems , Vol. 141, № 3, стр. 220-226, июнь 1994 г.

    CrossRef Google ученый

  • С. Зингер, Реализация резистивных элементов без потерь, IEEE Transactions on Circuits and Systems , Vol. КАС-36, №12 января 1990 г.

    Google ученый

  • Д. Чемберс и Д. Ван, Динамическая коррекция коэффициента мощности в автономных преобразователях с конденсаторным входом, Proceedings Sixth National Solid-State Power Conversion Conference (Powercon 6), стр. с B3-1 по B3-6, Май 1979 г.

    Google ученый

  • WE Ripped, Optimizing Boost Chopper Charger Design, Proceedings Sixth National Solid-State Power Conversion Conference (Powercon 6), 1979, стр.ДИ-1—Д1-20.

    Google ученый

  • М. Ф. Шлехт и Б. А. Мива, Активная коррекция коэффициента мощности для импульсных источников питания, IEEE Transactions on Power Electronics , Vol. 2, № 4, октябрь 1987 г., стр. 273–281.

    CrossRef Google ученый

  • Дж. Себастьян, Дж. Уседа, Дж. А. Коэос, Дж. Арау и Ф. Алдана, Улучшение коррекции коэффициента мощности в распределенных системах электропитания с использованием топологий ШИМ и ZCS-QR SEPIC, Конференция специалистов по силовой электронике IEEE , 1991 Запись, стр.780-791.

    Google ученый

  • E. Yang, Y. Jiang, G. Hua и F.C. Lee, Изолированная повышающая схема для коррекции коэффициента мощности, IEEE Applied Power Electronics Conference , 1993 Record, стр. 196-203.

    Google ученый

  • C. A. Canesin and I Barbi, Единый коэффициент мощности, несколько изолированных выходов, импульсный источник питания с использованием одного переключателя, IEEE Applied Power Electronics Conference , 1991 Record, pp.430-436.

    Google ученый

  • С. Фриланд, I. Унифицированный анализ преобразователей с резонансными переключателями, II. Формирование входного тока для однофазных преобразователей переменного тока в постоянный, к.т.н. Диссертация, Калифорнийский технологический институт, 1988 г.

    Google ученый

  • М. Дж. Шутрен, Р. Л. Штайгервальд и М. Х. Китералувала, Характеристики резонансно-нагрузочных преобразователей, работающих в режиме с высоким коэффициентом мощности, IEEE Applied Power Electronics Conference , 1991 Record, pp.5-16.

    Google ученый

  • Дж. Хонг, Э. Исмаил, Р. Эриксон и И. Хан, Проектирование параллельного резонансного преобразователя в качестве выпрямителя с низким уровнем гармоник, IEEE Applied Power Electronics Conference , 1993 Record, стр. 833-840.

    Google ученый

  • И. Барби и С.А.О. Д.А. Сильва, «Выпрямление синусоидального линейного тока при единичном коэффициенте мощности с повышающими квазирезонансными преобразователями», IEEE Applied Power Electronics Conference , 1990 Record, pp.553-562.

    Google ученый

  • И. Хан и Р. В. Эриксон, Управление формами импульсов импульсного преобразователя без гармоник с помощью внутреннего накопителя энергии, Конференция специалистов по силовой электронике IEEE , отчет 1986 г., стр. 13-26.

    Google ученый

  • К. Махабир, Г. Вергезе, Дж. Тот-Рувелил и А. Хейман, Модели линейных усредненных и выборочных данных для управления большими сигналами преобразователей переменного тока в постоянный с высоким коэффициентом мощности, Конференция специалистов по силовой электронике IEEE , 1990 Запись, стр.372-381.

    Google ученый

  • Майкл Мэдиган, Роберт Эриксон и Эсам Исмаил, Интегрированные высококачественные выпрямители-регуляторы, Конференция специалистов по силовой электронике IEEE , Отчет 1992 года, стр. 1043-1051.

    Google ученый

  • Н. Мохан, Т. Унделанд и В. Роббинс, Силовая электроника: преобразователи. Приложения , и Дизайн , второе издание, Нью-Йорк: John Wiley Sons, 1995, главы 8 и 18.

    Google ученый

  • Х. Мао, Д. Бороевич, А. Равиндра и Ф. Ли, Анализ и проектирование высокочастотного трехфазного повышающего выпрямителя, IEEE Applied Power Electronics Conference , 1996 Record, стр. 538-544 .

    Google ученый

  • Б. Т. Олл, Дж. К. Салмон, Дж. В. Диксон и А. Б. Кулкарни, Трехфазный ШИМ-преобразователь с управляемым током и опережающим коэффициентом мощности, IEEE Transactions on Industry Applications , Vol.1987. Т. 23, № 1. С. 78 — 84.

    Google ученый . Том. 1987. Т. 23, № 1. С. 71 — 77.

    Google ученый

  • А-М. Маджед, Т. С. Грин и Б. В. Уильямс, Динамические свойства понижающего синусоидального преобразователя переменного тока в постоянный при управлении обратной связью по состоянию, IEEE Applied Power Electronics Conference , 1993 Record, стр.161-167.

    Google ученый

  • М. Растоги, Н. Мохан и К. Хенце, Трехфазный синусоидальный выпрямитель тока с переключением нулевого тока, IEEE Applied Power Electronics Conference , 1994 Record, стр. 718-724.

    Google ученый

  • К. Д. Т. Нго, С. Кук и Р. Д. Миддлбрук, Новый обратноходовой преобразователь постоянного тока в трехфазный с синусоидальными выходами, IEEE Power Electronics Specialists Conference , 1983 Record, pp.377-388.

    Google ученый

  • М. Дж. Кохер и Р. Л. Штайгервальд, Преобразователь переменного тока в постоянный с высококачественными входными сигналами, Конференция специалистов по силовой электронике IEEE , 1982 Record, стр. 63-75.

    Google ученый

  • А. Р. Прасад, П. Д. Зиогас и С. Маниас, Метод активной коррекции коэффициента мощности для трехфазных диодных выпрямителей, Конференция специалистов по силовой электронике IEEE , отчет 1989 г., стр.58-66.

    Google ученый

  • Дж. Колар, Х. Эртл и Ф. Зак, Анализ искажения входного тока трехфазной системы повышающего выпрямителя в режиме прерывистой проводимости на основе пространственного вектора, Конференция специалистов по силовой электронике IEEE , отчет 1993 г., стр. 696-703.

    Google ученый

  • Р. Ито и К. Иситака, «Трехфазный обратноходовой преобразователь переменного тока в постоянный с синусоидальными токами питания», IEE Proceedings , Vol.136, часть Б, № 4, стр. 143 — 151, 1991.

    Google ученый

  • О. Апелдорн и П. Шмидт, Однотранзисторные трехфазные преобразователи мощности с высоким коэффициентом мощности и изолированным выходом, IEEE Applied Power Electronics Conference , 1994 Record, стр. 731-737.

    Google ученый

  • Э. Х. Исмаил и Р. В. Эриксон, Однотранзисторный трехфазный резонансный переключатель для высококачественного выпрямления, Конференция специалистов по силовой электронике IEEE , отчет 1992 г., стр.1341-1351.

    Google ученый

  • Y. Jang и R. Erickson, Новые трехфазные выпрямители с высоким коэффициентом мощности с одним переключателем, использующие многорезонансное переключение с нулевым током, IEEE Applied Power Electronics Conference , 1994 Record, стр. 711-717.

    Google ученый

  • Y. Jang и R. Erickson, Проектирование и экспериментальные результаты трехфазного выпрямителя высокой мощности с одним переключателем мощностью 6 кВт с многорезонансным переключением при нулевом токе, IEEE Applied Power Electronics Conference , 1996 Record, pp.524-530.

    Google ученый

  • Дж. Колар, Х. Эртл и Ф. Зак, Проектирование и экспериментальное исследование трехфазного выпрямителя с высокой плотностью мощности и высоким КПД с единичным коэффициентом мощности ШИМ (ВЕНА), использующего новый интегрированный силовой полупроводниковый модуль, Конференция IEEE по прикладной силовой электронике , отчет 1996 г., стр. 514-523.

    Google ученый

  • М.Растоги, Н. Мохан и К. Хенце, Трехфазный синусоидальный выпрямитель тока с переключением нулевого тока, IEEE Applied Power Electronics Conference , 1994 Record, стр. 718-724.

    Google ученый

  • С. Гатарич, Д. Бороевич и Ф. К. Ли, Трехфазный выпрямитель с одним переключателем и коррекцией коэффициента мощности с программным переключением, IEEE Applied Power Electronics Conference , 1994 Record, стр.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.