정류기

AC 과 DC 전하의 흐름을 연구하는 동안 자주 접하는 두 가지 용어입니다. Alternating Current (AC)상태를 지속적으로 변경하는 속성이 있습니다. 예를 들어, 사인파를 고려하면 전류는 양의 반주기의 경우 한 방향으로 흐르고 음의 반주기의 경우 반대 방향으로 흐릅니다. 반면에Direct Current (DC) 한 방향으로 만 흐릅니다.

AC 신호가 적용될 때 DC 신호 또는 맥동 DC 신호를 생성하는 전자 회로를 rectifier. 이 장에서는 연산 증폭기 기반 정류기에 대해 자세히 설명합니다.

정류기의 유형

정류기는 두 가지 유형으로 분류됩니다. Half wave rectifier 과 Full wave rectifier. 이 섹션에서는이 두 가지 유형에 대해 자세히 설명합니다.

반파 정류기

ㅏ half wave rectifier 입력의 절반주기 동안 출력에서 양의 절반주기를 생성하고 입력의 나머지 절반주기에는 0 출력을 생성하는 정류기입니다.

그만큼 circuit diagram 반파 정류기의 그림은 다음과 같습니다.

위에 표시된 반파 정류기의 회로도는 두 개의 다이오드 D ₁ 및 D ₂ 가 추가 된 반전 증폭기처럼 보입니다 .

그만큼 working 위에 표시된 반파 정류기 회로의 설명은 다음과 같습니다.

에 대한 positive half cycle정현파 입력의 경우 연산 증폭기의 출력은 음수가됩니다. 따라서 다이오드 D ₁ 은 순방향 바이어스됩니다.
다이오드 D ₁ 이 순방향 바이어스에 있을 때 연산 증폭기의 출력 전압은 -0.7V가됩니다. 따라서 다이오드 D ₂ 는 역방향 바이어스가됩니다. 따라서output voltage 위 회로의 zero 볼트.
따라서 no (zero) output 정현파 입력의 양의 반주기에 대한 반파 정류기의.
에 대한 negative half cycle사인파 입력의 경우 연산 증폭기의 출력은 양수입니다. 따라서 다이오드 D ₁ 및 D ₂ 는 각각 역방향 바이어스 및 순방향 바이어스가됩니다. 따라서 위 회로의 출력 전압은-

$$ V_0 =-\ 왼쪽 (\ frac {R_f} {R_1} \ 오른쪽) V_1 $$

따라서 반파 정류기의 출력은 positive half cycle 정현파 입력의 음의 반주기 동안.

파형

그만큼 input 과 output waveforms 반파 정류기의 다음 그림에 나와 있습니다.

위의 그래프에서 볼 수 있듯이 우리가 논의한 반파 정류기 회로도는 positive half cycles 정현파 입력의 음의 반주기의 경우 정현파 입력의 양의 반주기의 경우 제로 출력

전파 정류기

ㅏ full wave rectifier 입력의 두 반주기에 대해 출력에서 양의 반주기를 생성합니다.

그만큼 circuit diagram 전파 정류기의 다음 그림은 다음과 같습니다.

위의 회로도는 연산 증폭기 2 개, 다이오드 2 개, D ₁ 및 D ₂ 및 5 개의 저항 R ₁ ~ R _{5로 구성} 됩니다. 그만큼working 위에 표시된 전파 정류기 회로의 설명은 다음과 같습니다.

에 대한 positive half cycle정현파 입력의 경우 첫 번째 연산 증폭기의 출력은 음수가됩니다. 따라서 다이오드 D ₁ 및 D ₂ 는 각각 순방향 바이어스 및 역방향 바이어스됩니다.
그러면 첫 번째 연산 증폭기의 출력 전압은-

$$ V_ {01} =-\ left (\ frac {R_2} {R_1} \ right) V_i $$

첫 번째 연산 증폭기의 출력이 두 번째 연산 증폭기 의 반전 단자에 연결된 저항 R ₄ 에 연결되어 있는지 확인하십시오. 두 번째 연산 증폭기의 비 반전 단자에 존재하는 전압은 0V입니다. 따라서 저항 R ₄ 및 R ₄ 가 있는 두 번째 연산 증폭기 는inverting amplifier.
두 번째 연산 증폭기의 출력 전압은

$$ V_0 =-\ 왼쪽 (\ frac {R_5} {R_4} \ 오른쪽) V_ {01} $$

Substituting 위 방정식에서 $ V_ {01} $의 값은 다음과 같습니다.

$$ => V_ {0} =-\ left (\ frac {R_5} {R_4} \ right) \ left \ {-\ left (\ frac {R_2} {R_1} \ right) V_ {i} \ right \ } $$

$$ => V_ {0} = \ 왼쪽 (\ frac {R_2R_5} {R_1R_4} \ 오른쪽) V_ {i} $$
따라서 전파 정류기의 출력은 positive half cycle사인파 입력의. 이 경우 출력의 이득은 $ \ frac {R_2R_5} {R_1R_4} $입니다. $ R_ {1} = R_ {2} = R_ {4} = R_ {5} = R $를 고려하면 출력의 이득은 1이됩니다.
에 대한 negative half cycle정현파 입력의 경우 첫 번째 연산 증폭기의 출력은 양수입니다. 따라서, 다이오드 D ₍₁₎ 및 D _(2)는 역방향 바이어스와 각각 순방향 바이어스 될 것이다.
첫 번째 연산 증폭기의 출력 전압은-

$$ V_ {01} =-\ left (\ frac {R_3} {R_1} \ right) V_ {i} $$

첫 번째 연산 증폭기의 출력은 두 번째 연산 증폭기의 비 반전 단자에 직접 연결됩니다. 이제 저항이있는 두 번째 연산 증폭기, R ₄ 및 R ₅ 는non-inverting amplifier.

두 번째 연산 증폭기의 출력 전압은-

$$ V_ {0} = \ left (1+ \ frac {R_5} {R_4} \ right) V_ {01} $$

Substituting 위 방정식에서 $ V_ {01} $의 값은 다음과 같습니다.

$$ => V_ {0} = \ left (1+ \ frac {R_5} {R_4} \ right) \ left \ {-\ left (\ frac {R_3} {R_1} \ right) V_ {i} \ right \} $$

$$ => V_ {0} =-\ left (\ frac {R_3} {R_1} \ right) \ left (1+ \ frac {R_5} {R_4} \ right) V_ {i} $$
따라서 전파 정류기의 출력은 positive half cycle정현파 입력의 음의 반주기에 대해서도. 이 경우 출력 이득의 크기는 $ \ left (\ frac {R_3} {R_1} \ right) \ left (1+ \ frac {R_5} {R_4} \ right) $입니다. $ R_ {1} = 2R_ {3} = R_ {4} = R_ {5} = R $를 고려하면 출력의 이득은one.

그만큼 input 과 output waveforms 전파 정류기의 다음 그림에 나와 있습니다.

위 그림에서 볼 수 있듯이 우리가 고려한 전파 정류기 회로도는 positive half cycles 정현파 입력의 양수 및 음수 반주기 모두에 대해.