默れ

基于AD8037钳位放大器的全波整流器

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     基于AD8037钳位放大器的全波整流器如图1所示,该电路在频率上升到20MHz时,它依然能够正常工作。如果牺牲一些性能,那么它还可以工作在更高的频率。该电路的失真性能远远优于基于二极管的全波整流器,高频时尤其如此。

图1  钳位放大器的全波整流器

    在该电路中,AD8037被配置为单位增益的反相放大器。输入Vin同时驱动反相放大器和低电平输入VL,高电平钳位输入VH悬空,不发挥作用。

    当输入为负向电平时,放大器工作在反相放大器模式,输出与输入幅度相等、极性相反的正向信号。VL受Vin反相驱动,因为它没有钳位作用,因为正向输出信号永远高于负平钳位输入VL。

    当输入为正向电平时,输出是两个分立效应的叠加结果。首先,因为反相放大器是单位增益反向结构,所以将Vin乘以-1。这在输出端将产生一个偏置电压,不过它是动态变化的,其电平时输入电平的-1倍。其次,尽管正向输入经100Ω接地,输出还是被钳位在2倍VL(为正向动态电平)处。


    这两个行为叠加的结果是:电路输出为正向输入信号,这样,不管是正向输入信号还是负向输入信号,电路输出总是输入信号的绝对值。如果将输入信号施加到VH端,而不是VL端,那么新电路的输出将变为输入信号的负绝对值。

    波形如图2所示,负半波有一定的压降,分析原因:当输入为负向电平时,放大器工作在反相放大器模式,输出与输入幅度相等、极性相反的正向信号。VL受Vin反相驱动,因此它没有钳位作用,因为正向输入信号永远高于负电平钳位输入;还有就是选用的电阻精度不高,有5%的误差,在比例换算时会造成一定的误差

图2  使用芯片AD8037的失真波形