整流器
AC そして DC 電荷の流れを研究するときに遭遇する2つのよくある用語です。 Alternating Current (AC)状態を継続的に変更するプロパティがあります。たとえば、正弦波を考えると、電流は正の半サイクルでは一方向に流れ、負の半サイクルでは反対方向に流れます。一方、Direct Current (DC) 一方向にのみ流れます。
AC信号が印加されたときにDC信号または脈動DC信号のいずれかを生成する電子回路は、 rectifier。この章では、オペアンプベースの整流器について詳しく説明します。
整流器の種類
整流器は2つのタイプに分類されます。 Half wave rectifier そして Full wave rectifier。このセクションでは、これら2つのタイプについて詳しく説明します。
半波整流器
A half wave rectifier は、入力の半サイクルで出力に正の半サイクルを生成し、入力の残りの半サイクルでゼロ出力を生成する整流器です。
ザ・ circuit diagram 次の図に、半波整流器の特性を示します。
二つのダイオードDと、反転増幅器のように見える上に示した半波整流器の回路図ことを観察1及びD 2に加えました。
ザ・ working 上記の半波整流回路の概要を以下に説明します。
のために positive half cycle正弦波入力の場合、オペアンプの出力は負になります。従って、ダイオードD 1は順方向バイアスされます。
ダイオードDときに1が順バイアスである、オペアンプの出力電圧があろう-0.7 V.したがって、ダイオードD 2が逆バイアスされます。従ってoutput voltage 上記の回路の zero ボルト。
したがって、 no (zero) output 正弦波入力の正の半サイクルのための半波整流器の。
のために negative half cycle正弦波入力の場合、オペアンプの出力は正になります。従って、ダイオードD 1及びD 2が逆バイアスされ、順方向バイアスされ、それぞれ。したがって、上記の回路の出力電圧は次のようになります。
$$ V_0 =-\ left（\ frac {R_f} {R_1} \ right）V_1 $$
したがって、半波整流器の出力は次のようになります。 positive half cycle 正弦波入力の負の半サイクルの場合。
波形
ザ・ input そして output waveforms 半波整流器の概要を次の図に示します。
上のグラフからわかるように、説明した半波整流回路図は次のようになります。 positive half cycles 正弦波入力の負の半サイクルの場合、正弦波入力の正の半サイクルの場合はゼロ出力
全波整流器
A full wave rectifier 入力の両方の半サイクルについて、出力で正の半サイクルを生成します。
ザ・ circuit diagram 全波整流器の概要を次の図に示します。
上記の回路図は、2つのオペアンプ、二つのダイオード、Dから成る1＆D 2及び5の抵抗、R 1 Rに対して5。ザ・working 上記の全波整流回路の概要を以下に説明します。
のために positive half cycle正弦波入力の場合、最初のオペアンプの出力は負になります。したがって、ダイオードD 1及びD 2が順バイアスされ、それぞれ逆バイアス。
この場合、最初のオペアンプの出力電圧は次のようになります。
$$ V_ {01} =-\ left（\ frac {R_2} {R_1} \ right）V_i $$
最初のオペアンプの出力が抵抗Rに接続されていることを観察する4第二オペアンプの反転端子に接続されています、。第二オペアンプの非反転端子の電圧存在は0 V.そこで、抵抗を有する第二のオペアンプであり、R 4及びR 4つのANとして作用inverting amplifier。
2番目のオペアンプの出力電圧は次のようになります。
$$ V_0 =-\ left（\ frac {R_5} {R_4} \ right）V_ {01} $$
Substituting 上記の式の$ V_ {01} $の値は、次のようになります。
$$ => V_ {0} =-\ left（\ frac {R_5} {R_4} \ right）\ left \ {-\ left（\ frac {R_2} {R_1} \ right）V_ {i} \ right \ } $$
$$ => V_ {0} = \ left（\ frac {R_2R_5} {R_1R_4} \ right）V_ {i} $$
したがって、全波整流器の出力は、正の半サイクルになります。 positive half cycle正弦波入力の。この場合、出力のゲインは$ \ frac {R_2R_5} {R_1R_4} $です。$ R_ {1} = R_ {2} = R_ {4} = R_ {5} = R $と考えると、出力のゲインは1になります。
のために negative half cycle正弦波入力の場合、最初のオペアンプの出力は正になります。したがって、ダイオードＤ１およびＤ２は、それぞれ逆バイアスおよび順バイアスされる。
最初のオペアンプの出力電圧は-になります
$$ V_ {01} =-\ left（\ frac {R_3} {R_1} \ right）V_ {i} $$
最初のオペアンプの出力は、2番目のオペアンプの非反転端子に直接接続されています。今、抵抗を有する第二のオペアンプ、R 4及びR 5つのAのように作用しますnon-inverting amplifier。
2番目のオペアンプの出力電圧は-になります
$$ V_ {0} = \ left（1+ \ frac {R_5} {R_4} \ right）V_ {01} $$
Substituting 上記の式の$ V_ {01} $の値は、次のようになります。
$$ => V_ {0} = \ left（1+ \ frac {R_5} {R_4} \ right）\ left \ {-\ left（\ frac {R_3} {R_1} \ right）V_ {i} \ right \} $$
$$ => V_ {0} =-\ left（\ frac {R_3} {R_1} \ right）\ left（1+ \ frac {R_5} {R_4} \ right）V_ {i} $$
したがって、全波整流器の出力は次のようになります。 positive half cycle正弦波入力の負の半サイクルについても同様です。この場合、出力のゲインの大きさは$ \ left（\ frac {R_3} {R_1} \ right）\ left（1+ \ frac {R_5} {R_4} \ right）$です。$ R_ {1} = 2R_ {3} = R_ {4} = R_ {5} = R $と考えると、出力のゲインは次のようになります。one。
ザ・ input そして output waveforms 全波整流器の概要を次の図に示します。
上の図でわかるように、私たちが検討した全波整流回路図は、 positive half cycles 正弦波入力の正と負の両方の半サイクル。