Όταν σκεφτόμαστε ανορθωτές, το πρώτο πράγμα που έρχεται στο μυαλό μας είναι τα τροφοδοτικά, γιατί ανορθωτές χρησιμοποιούνται στην τροφοδοσία κυκλώματα. Η μετατροπή AC σε DC είναι υποχρεωτική σε διάφορα κυκλώματα, όπως κυκλώματα επεξεργασίας σήματος υψηλής ακρίβειας, και οι περισσότερες από τις μετρήσεις του πραγματικού κόσμου του κυκλώματος πρέπει πρώτα να διορθώσουν τις τάσεις του αισθητήρα. Ωστόσο, παρόλο που οι κανονικές διόδους και οι γέφυρες είναι επαρκείς για αρκετές εργασίες διόρθωσης, μερικές φορές απαιτείται διαφορετική προσέγγιση. Ένα γενικό κύκλωμα διόρθωσης που κάνετε για τροφοδοτικό θα λειτουργεί πλήρως, αλλά δεν θα είναι κατάλληλο για κυκλώματα επεξεργασίας σήματος υψηλής ακρίβειας. Ο λόγος είναι ότι σε πολλές εφαρμογές το σήμα που θα θέλαμε να διορθώσουμε θα είναι μικρότερο από την απαιτούμενη τάση για την ενεργοποίηση μιας δίοδος. Ακόμα και οι δίοδοι μικρού σήματος Ge (γερμάνιο) απαιτούν ενεργοποίηση περίπου 0,3V. Αυτό μπορεί να μην μοιάζει πολύ, αλλά, αν εργάζεστε με σήματα στο εύρος των βολτ, θα πρέπει να ξεφύγετε για να αντιμετωπίσετε το πρόβλημα. Αυτό μπορεί να επιλυθεί χρησιμοποιώντας έναν ανορθωτή ακριβείας. Αυτό το άρθρο ασχολείται με τον ανορθωτή ακριβείας χρησιμοποιώντας το LT1078
Τι είναι ένας ανορθωτής ακριβείας;
Ο ανορθωτής ακριβείας ή σούπερ η δίοδος είναι μια διευθέτηση που επιτυγχάνεται με έναν ή περισσότερους op-amp (λειτουργικούς ενισχυτές) προκειμένου ένα κύκλωμα να λειτουργεί σαν ανορθωτής και ιδανική δίοδος.
Ανορθωτής ακριβείας
Οι σχεδιαστές κυκλωμάτων έχουν δύο τυπικές μεθόδους για το σχεδιασμό ενός ανορθωτή ακριβείας. Μπορούν να ενισχύσουν το σήμα AC και στη συνέχεια να το διορθώσουν, ή μπορούν να κάνουν και τα δύο ταυτόχρονα με ένα μόνο τελεστικος ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ . Η τελευταία μέθοδος θεωρείται συχνά ένας πολύ καλύτερος τρόπος για να γίνει η δουλειά.
Θεμελιώδες κύκλωμα ανορθωτή ακριβείας
Το βασικό κύκλωμα του ανορθωτή ακριβείας φαίνεται παρακάτω. Όταν η τάση που δίνεται σε αυτό το κύκλωμα είναι αρνητική, τότε θα υπάρχει αρνητική τάση στη δίοδο. Έτσι, αυτό το κύκλωμα λειτουργεί σαν ανοιχτό κύκλωμα. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχει ροή ρεύματος στο φορτίο, καθώς και η τάση εξόδου, είναι μηδέν.
Θεμελιώδες κύκλωμα ανορθωτή ακριβείας
Όταν η είσοδος είναι θετική, βελτιώνεται από το op-amp, το οποίο ενεργοποιεί τη δίοδο και θα υπάρχει ροή ρεύματος μέσω του φορτίου, λόγω της απόκρισης, η τάση εξόδου είναι ισοδύναμη με την τάση εισόδου. Το πραγματικό όριο της σούπερ δίοδος είναι πολύ κοντά στο μηδέν. Ισοδυναμεί με το πραγματικό κατώφλι της διόδου, διαχωρισμένο με το λειτουργικό κέρδος ενισχυτή.
Αυτό το βασικό κύκλωμα έχει πρόβλημα, επομένως δεν χρησιμοποιείται συχνά. Όταν η είσοδος μετατραπεί σε –ve το op-amp εκτελείται ανοιχτό βρόχο, καθώς δεν υπάρχει σήμα απόκρισης μέσω της διόδου. Για ένα τυπικό op-amp με υψηλό κέρδος ανοικτού βρόχου, η έξοδος ξεχειλίζει. Εάν το i / p γίνει ξανά + ve, το op-amp πρέπει να φύγει από την κορεσμένη κατάσταση προτού η ενίσχυση + ve μπορεί να πραγματοποιηθεί ξανά. Αυτός ο μετασχηματισμός παράγει δακτύλιο και αποκτά κάποιο χρόνο, μειώνοντας πολύ την αντίδραση συχνότητας του κυκλώματος.
Τροποποιημένος ανορθωτής ακριβείας
Μια άλλη έκδοση του ανορθωτή ακριβείας φαίνεται παρακάτω. Σε αυτήν την περίπτωση, όταν η είσοδος είναι ανώτερη από το μηδέν, η δίοδος D1 είναι απενεργοποιημένη και η δίοδος D2 είναι ενεργοποιημένη, οπότε το o / p είναι μηδέν επειδή η μία πλευρά του R2 είναι συνδεδεμένη με το εικονικό GND και δεν υπάρχει ροή ρεύματος μέσω αυτού. Όταν η είσοδος είναι μικρότερη από το μηδέν, η δίοδος D1 είναι ενεργοποιημένη και η δίοδος D2 είναι απενεργοποιημένη. Έτσι το o / p είναι σαν το i / p με μεγέθυνση -R2 / R1.
Τροποποιημένος ανορθωτής ακριβείας
Το κύριο πλεονέκτημα αυτού του κυκλώματος είναι ότι το op-amp δεν πηγαίνει ποτέ σε κορεσμό, αλλά η έξοδος του πρέπει να μεταβάλλεται κατά δύο πτώσεις τάσης διόδου κάθε φορά που το σήμα i / p διαπερνά το μηδέν. Έτσι, ο ρυθμός διακοπής λειτουργίας του op-amp και της απόκρισης συχνότητας του θα περιορίσει την πράξη υψηλής συχνότητας, ιδιαίτερα για χαμηλά επίπεδα σήματος, αν και είναι πιθανό σφάλμα μικρότερο από 1% στα 100 kHz. Παρόμοιο κύκλωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κάνει ένα κύκλωμα ανορθωτή πλήρους κύματος ακρίβειας.
Ακριβής ανορθωτής χρησιμοποιώντας LT1078
Ο LT1078 είναι ένας διπλός λειτουργικός ενισχυτής μικροδύναμης που διατίθεται σε πακέτα 8 ακίδων, συμπεριλαμβανομένου του πακέτου μικρής διάταξης. Ανυψώνεται για λειτουργία μίας τροφοδοσίας στα 5V. Προσφέρονται επίσης συνθήκες ± 15V. Τα χαρακτηριστικά του LT1078 περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
LT1078
- Διατίθεται σε 8-Pin SO Package
- Παροχή ρεύματος ανά ενισχυτή-50μA Μέγ
- Τάση όφσετ-70μV Μέγ
- Τάση όφσετ σε 8-Pin SO-180µA Max
- Ρεύμα όφσετ-250pA Μέγ
- Τάση θορύβου-0,6μVP-P, 0,1Hz έως 10Hz
- Τρέχων θόρυβος-3pAP-P, 0,1Hz έως 10Hz
- Μετατόπιση τάσης όφσετ-0,4µV / ° C
- Κέρδος εύρους ζώνης προϊόντος-200kHz
- Ρυθμός Slew-0,07V / μs
- Λειτουργία Ενιαίας Προμήθειας
- Πηγή εξόδου και νεροχύτες 5mA
Οι εφαρμογές του LT1078 περιλαμβάνουν μια μπαταρία, φορητά όργανα, ενισχυτή τηλεχειριστηρίου, δορυφόρο, μικροδύναμη δείγμα και κρατήστε , ενισχυτής θερμοστοιχείων και φίλτρα micro power.
Ακριβής ανορθωτής χρησιμοποιώντας LT1078
Ο ανορθωτής ακριβείας που χρησιμοποιεί το κύκλωμα LT1078 φαίνεται παραπάνω. Το πρώτο τμήμα του αρνητικού i / ps λειτουργεί ως μετατροπέας κλειστού βρόχου (A = -1) και το δεύτερο τμήμα είναι απλώς ένα buffer για το θετικό o / p. Όταν το σήμα i / p είναι + ve, τότε η έξοδος του πρώτου op-amp παραμένει κορεσμένη κοντά στο GND και η δίοδος μετατρέπεται σε υψηλή σύνθετη αντίσταση, αφήνοντας το σήμα να ρέει κατευθείαν στο ρυθμιστικό στάδιο μη ανεστραμμένο. Το σύνθετο αποτέλεσμα είναι μια διορθωμένη κυματομορφή πλήρους κύματος στην έξοδο του buffer.
Έτσι, πρόκειται για ανορθωτή ακριβείας χρησιμοποιώντας το LT1078. Επιπλέον, οποιεσδήποτε απορίες κατά την υλοποίηση των έργων μηχανικής, δώστε τα σχόλιά σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι η λειτουργία του LT1078;
