Прецизійні або високоточні випрямлячі, на відміну від діодних випрямлячів, ідеально виконують функцію випрямлення: один з напівперіодів без спотворень присутній на виході пристрою, інший практично непомітний. Є і ще одна істотна відмінність: амплітуда вихідного сигналу прецизійного випрямляча може перевищувати амплітуду вхідного, до того ж її можна регулювати.

Прецизійні чи ідеальні випрямлячі на основі ОУ можуть бути виконані за схемами, представленим на рис. 15.1 і рис. 15.2 [15.1- 15.3]. На виході першого з них (рис. 15.1) формуються сигнали негативною полярності, другого (рис. 15.2) – позитивною. Напруги, що знімаються з виходів випрямляча, відрізняються на величину падіння напруги на відкритому кремнієвому діоді (0,6-0,7 В). Для германієвих діодів ця різниця близька до 0,25-0,3 В.

Прецизійні неінвертуючий випрямлячі (рис. 15.3 і 15.4) на основі ОУ мають більш високий вхідний опір.

Випрямляч на ОУ, схема якого представлена ​​на рис. 15.5, забезпечує еквівалентне зниження падіння прямої напруги на випрямних діодах до 1000 разів. Це істотно підвищує точність перетворення і дозволяє детектувати сигнали з амплітудою в декілька мілівольт [15.4]. Частотні властивості детектора (випрямляча) визначаються властивостями ОУ, діодів VD1 і VD2.

Однополуперіодні випрямлячі досить прості, однак їм притаманні явно виражені недоліки:

Рис. 15.5. Схема випрямляча на ОП з виходами позитивного і негативного рівня

♦ можливість корисного використання лише одного напівперіоду вхідного напруги;

♦ високий вихідний опір;

♦ необхідність використання ОУ із захистом від короткого замикання навантаження і т. Д.

Більш досконалі двухполупері- одние випрямлячі. Схеми таких випрямлячів, що працюють з неза- землення і заземленою навантаженням, наведено на рис. 15.6-15.11 [15.3].

Рис. 15.6. Схема двухполу- периодной випрямляча на ОП з незаземленої навантаженням

Рис. 15.3. Прецизійний випрямляч

Рис. 15.4. Варіант схеми прецизійного випрямляча

Двухполуперіодний випрямляч, представлений на рис. 15.6, зазвичай використовують як аналогового вольтметра змінної напруги, включивши в якості навантаження магнітоелектричний мікроамперметр.

Для прецизійного двухполуперіод- ного випрямляча (рис. 15.7) при посту-

полону на вхід позитивної напівхвилі вхідної напруги діод VD1 закривається. ОУ працює в режимі неінвертуючий підсилювача з коефіцієнтом передачі, рівному R3 / R1.

Рис. 75.7. Схема двухполуперіодного випрямляча на ОП з заземленою навантаженням

R3

Рис. 75.8. Схема удосконаленого двухполуперіодного випрямляча на ОП з заземленою навантаженням

При R3 = R1 цей коефіцієнт дорівнює одиниці, і вихідна напруга дорівнює вхідному UBblx=UBX. При вступі на вхід пристрою негативної напівхвилі відповідної амплітуди діод VD1 відкривається, схема працює в режимі инвертирующего підсилювача з коефіцієнтом передачі, рівному одиниці, U =-U .

вих. вх.

Недолік схеми очевидна: при малому вхідному напрузі негативною полярною ності івь “* – ів,.

Точність перетворення при малому вхідному напрузі негативної полярності можна підвищити, використовуючи схемне рішення, рис. 15.8 [15.3]. Відрізняється схема тим, що в якості діода VD1 (рис. 15.7) використаний ідеальний діод на ОУ DA2. Схема також не позбавлена ​​недоліків: вона має різне вхідний опір для сигналів різної полярності.

Варіанти схем двухполуперіодних випрямлячів наведено на рис. 15.9 і 15.10 [15.4].

На рис. 15.11 приведена чергова схема прецизійного двухполуперіодного випрямляча, що складається з однополупериодного випрямляча на ОП DA1 (див. Рис. 15.1) і суматора на ОП DA2 [15.3].

Рис. 15.9. Схема двухполуперіодного випрямляча на двох ОУ

Рис. 15.10. Схема удосконаленого двухполуперіодного випрямляча

Примітка.

Рис. 75.7 7. Схема прецизійного двухполуперіодного випрямляча на двох ОУ

Цей випрямляч має рівне вхідний опір для різнополярних сигналів, але відрізняється підвищеною складністю.

Можна показати, що напруга на виході однополупері- одного випрямляча Ul одно:

Приклади практичного виконання прецизійних одно- і двухпо- луперіодного випрямлячів на мікросхемах ΝΕ531 / SE531 наведено на рис. 15.12 і 15.13 [15.5].

Прецизійний двухполупері- одний випрямляч може бути виконаний і на мікросхемах AD820, рис. 15.14 [15.3].

Високочастотний двухполупе- ріодний випрямляч-детектор сигналів на мікросхемі AD8036 (AD8037), рис. 15.15, ідеально

Рис. 75.75. Схема високочастотного випрямляча-детектора сигналів на мікросхемі AD8036

працює аж до частот 20 МГц. Амплітуда вхідних сигналів – до 1 В, Опір навантаження – 100 Ом. При необхідності чутливість пристрою може бути підвищена підбором номіналів резисторів R1 і R2.

Шустов М. А., Схемотехніка. 500 пристроїв на аналогових мікросхемах. – СПб .: Наука і Техніка, 2013. -352 с.