1再说运放电路之三——精密整流器电路的原理与检测3、精密正、负半波整流器和全波整流器电路：（1）精密整流电路的几种电路形式和特点：精密正、负半波整流器和全波整流器电路，仍旧处于放大器的范畴以内，还是利用运算放大器的线性放大作用，来提高整流信号的精度（往往同时也具有信号放大作用） 由电流互感器来的交流电压信号，要经后续半波或全波整流电路整流成直流电压后，再送入 MCU，供电流显示和控制之用精密半波或全波整流电路用于交流电压信号的处理和放大由二极管组成的普通整流电路，存在整流输出非线性、有一定的“门坎电压”——整流死区电压等缺点，对小于 0.6V 的输入电压是无能为力的而采用运算放大器组成的半波或全波的精密整流电路，则克服了以上缺点，构成了近于理想的整流电路，对于 μV 级输入交流信号，都能进行不失真的整流输出利用运算放大器的放大作用和二极管的单向导电特性，将整流二极管置于负反馈环路中，实现对输入正、负半波信号引入不同深度的负反馈，可以对输入 μV 级信号进行整密整流下图 1 中精密半波、全波整流电路（电压增益为 1） ，是电压增益为 1 的电路，将输入交流电压信号进行精密整流后输出a 电路为负半波精密整流电路。
在输入信号 Vin＞0 期间：Vin 幅度很小时，二极管 D1、D2 尚未导通，放大器处于开环放大状态，经反相放大后为负值，二极管 D2 反偏截止， D1 正偏导通；D1 的导通为放大器引入了深度负反馈，由放大器的“虚地”特性可知，放大器反相输入端 2 脚电位为 0V，放大器输出端 1 脚的电位约为-0.6V换个角度看，D1 的导通，将 1 脚电位钳位于-0.6V 的 D1正向导通压降上二极管 D1 一直截止状态，输出电压 Vout=0V；在输入信号 Vin＜0 期间：Vin 幅度很小时，放大器也处于开环放大状态，且输出电压为正值，只要输出电压＞0.6V，二极管 D2 就会正偏导通，而 D1 处于截止状态；D2 导通后和反馈电阻 R2 串联，为放大器引入了适度的负反馈，放大器此时的工作状态同普通的反相放大器一样，起到对负半波输入信号的线性放大作用，其放大倍数取决于 R2、R1 的比值可见，a 精密半波整流器电路，能将交流输入电压变为单向电压输出，实现了整流作用；使正半波信号无法通过，对负半波输入信号，其输入、输出信号呈线性比例和反相关系，起到反相放大的作用因 a 电路中 R1=R2，只起到整流和信号倒相作用b 电路结构与 a 电路一样，但两只二极管的方向与之相反，成为对输入正半波信号的精密整流和倒相电路，工作原理同上述。
2D33R410k10k U11/C3403G123R3Vin Voutb、 、 、 、 、 、 、 、 、R2 15kR1D1R415k10k10k123R3Vin Vouta、 、 、 、 、 、 、 、 、R3 20kR2D1R510k10k10kR1VoutR7 10kR410kc、 、 、 、 、 、 、 、D2R2 15kR115kD2N1-+ N2-+123 765-+-+Vin10kR6图 1 精密半波、全波整流器电路图 1 中的 c 电路，为精密全波整流器电路将一个正半波整流器电路再加上一个反相求和（加法器）电路，即构成精密全波整流电路在输入信号 Vin＞0（正半波）期间：N1 放大器的输出电压为负值， D1 截止 D2 导通， N1 的输出电压（D2 正极）与输入电压的极性相反，电压值为 2 倍输入电压绝对值N1 输出信号与经 R4 引入的 Vin 信号相加（-2Vin+Vin=-Vin）后，从 N2 的输出端 7 脚得到倒相的 Vin 输出，与输入信号电压幅度和极性相同电路的奥妙在于 R3 的取值是 R2、R4、R5的两倍，N1、N2 组合电路，在此时起到对输入电压信号进行了反相之反相——相当于放大倍数为 1 倍的同相放大器。
在输入信号 Vin＜0（负半波）期间：N1 的 1 脚输出电压为正值， D1 导通 D2 截止，D1的导通相当于“短接”了 N1 的输出端与输入端，由电路 “虚短”特性和 D1 的电压钳位作用可知，N1 的输出端电压端电压约为+的 0.6VN1 的输出电压（D2 正极）值约为 0V此时 N2 电路对与 R4 引入的负半波输入信号进行反相输出这样，由 N1、N2 组成的精密全波整流器电路，将输入的交流电压信号，整流为正向的脉动直流信号电压，送入后级电路2）精密整流器电路的检测方法和故障判断：a、和前述的放大器一样，两输入端之间的电位差接近为 0，输入电压、输出电压成线性关系；b、半波精密整流器电路，具有二极管的单向导电特性，如图 1 的 a 电路，对输入大于0V 的正半波信号时，输出电压约为 0；输入负半波信号时，输入、输出信号成线性关系起到半波整流作用因而对负半波精密整流器电路，在输入电阻 R1 左端施加 0V 以上正电压时，测输出电压应该接近 0V；施加 0V 以下（如-2V） ，则应在输出端（ D2 负极）测到+2V 的电压输出对全波精密整流器电路，无论在输入端施加正向或负向电压值，在输出端均应能测到与输入电压值相等的输出电压值，即输出电压是输入电压的绝对值。
c、有输出电压值时，仍然可以采用暂时短接两个输入端，监测输出端电压有无变化的3方法，判断电路是否能正常传输电压信号若测量结果与上述不符合，则可判断运放电路或外围元件有故障中华工控网原创文章，转载请注明出处）旷野之雪2012 年 4 月 22 日星期日。