使用绝对值电路的交流/直流变换电路

　　通常直接对交流信号进行测量往往会很困难，如果把交流信号变换成直流信号后就容易测量了。但是，对于二极管和电阻串联连接的简单整流电路来说，由于二极管在导通时有正向压降VF，所以会导致低电压输入时线性恶化和因VF的温度系数引起的精度恶化。图示电路被称做理想化二极管电路，由于整流二极管是串接在运算放大器的负反馈环路内．V，对整流后的电压不会造成影响，可以对小的输入电压进行变换。运算放大器IC1构成一个增益为10倍的放大器，其增益A=l+（R3/R2）。该放大器的低频截止频率fc川=1/(2πCIR2)[Hz]。Cl=l0μF，R2=l0kΩ，所以该电路的低频截止频率fCH1=1.6Hz。电容器C2和C3的作用是隔直，隔直电路的低频截止频率fCH2=l/[2-π(C2//C3)(R4//R6)][Hz]。该电路的fCH2=0.5Hz。

　　运算放大器IC2a和IC2b所构成的电路是绝对值电路。IC2a是负压输出的半波整流电路。IC2b是相加电路，将IC2a的输出信号与IC2a的输入信号相加，实现全波整流。此时加法用电阻R6和R7的比值非常重要，应将R6和R7的比值设定为2:1的关系。电路中R6选为150kΩ，R7为75kΩ。C4是把全波整流波形变换成直流平均值用的电容器。C4的容量大小应与输入信号的频率相适应；如果C4的容量过小，就会在整流后的信号中残留脉动成分。相反，如果C4的容量过大，又会引起输出响应时间过长，在测量高速信号时会出现问题。

　　平均值输出是指对全波整流输出波形取平均值，在输入信号是正弦波的场合是峰值电压Vp的2/π(=0.636Vp)倍。电路变换频率的上限由所使用的运算放大器的性能决定，在图示电路中IC1选用NS公司的LF356N，IC2a和IC2b选用11公司的TL082，变换信号的频率范围为0.5kHz～l00kHz。

　　电路的电源电压为±15V，消耗电流小于20mA。输入信号电平为2Vp-p以下。输入阻抗为l00kΩ。

本文关键字：绝对值  变换电路，单元电路 - 变换电路