利用二極管(開關器件)的單向導電特性，和放大器的優良放大性能相結合，可做到對輸入交變信號(尤其是小幅度的電壓信號)進行精密的整流，由此構成精密半波整流電路。若由此再添加簡單電路，即可構成精密全波整流電路。

二極管的導通壓降約為0.6V左右，此導通壓降又稱為二極管門坎電壓，意謂著邁過0.6V這個坎，二極管才由斷態進入到通態。常規整流電路中，因整流電壓的幅值遠遠高于二極管的導通壓降，幾乎可以無視此門坎電壓的存在。但在對小幅度交變信號的處理中，若信號幅度竟然小于0.6V，此時二極管縱然有一身整流的本事，也全然派不上用場了。

在二極管茫然四顧之際，它的幫手——有優良放大性能的運算放大器的適時出現，改變了這種結局，二者一拍即合，小信號精密半波整流電路即將高調登場。請看圖1。

圖1 半波精密整流電路及等效電路

上圖電路，對輸入信號的正半波不予理睬，僅對輸入信號的負半波進行整流，并倒相后輸出。

(1)在輸入信號正半周(0~t1時刻)，D1導通，D2關斷，電路等效為電壓跟隨器(圖中b電路)：

在D1、D2導通之前，電路處于電壓放大倍數極大的開環狀態，此時(輸入信號的正半波輸入期間)，微小的輸入信號即使放大器輸入端變負，二極管D1正偏導通(相當于短接)，D2反偏截止(相當于斷路)，形成電壓跟隨器模式，因同相端接地，電路變身為跟隨地電平的電壓跟隨器，輸出端仍能保持零電位。

(2)在輸入信號負半周(t1~t2時刻)，D1關斷，D2導通，電路等效反相器(圖中c電路)：

在輸入信號的負半波期間，(D1、D2導通之前)微小的輸入信號即使輸出端變正，二極管D1反偏截止，D2正偏導通，形成反相(放大)器的電路模式，對負半波信號進行了倒相輸出。

在工作過程中，兩只二極管默契配合，一開一關，將輸入正半波信號關于門外，維持原輸出狀態不變；對輸入負半波信號則放進門來，幫助其翻了一個跟頭(反相)后再送出門去。兩只二極管的精誠協作，再加上運算放大器的優良放大性能，配料充足，做工地道，從而做成了精密半波整流這道“大餐”。

如果調整反饋電阻R2的阻值，使R2=2R1，再與輸入信號相混合，則形成全波精密整流電路，如圖2所示。

圖2 精密全波整流電路及波形圖

將N1放大器的反饋電阻R2增大，使R2=2R1，使其將整流信號反相放大兩倍后輸出，再與輸入信號相加，其整流的+10V與輸入負半波的-5V相加，10+(-5)=5，恰好能將負半波“消滅”掉，得到全波整流電壓。

所謂魔電(模電)，如果能夠識破其變身術，只剩下一個個的電路模型，又何魔之有？

對精密整電路的故障檢測，其前提是：所有運算放大器，均是直流放大器，甚至可以施加直流電壓信號來確定電路好壞。

(1)輸入信號電壓為零時，輸出端(D2的負端為輸出端)，輸出電壓也為0V；

(2)正的電壓信號輸入時，輸出端保持0V；

(3)負的電壓信號輸入時，IN=-OUT

常見全波精密整流電路形式：

(1)精密全波整流電路之一

圖3 精密全波整流電路之一

如圖3中的a電路所示，N1及外圍電路構成正半波輸入2倍壓反相整流放大電路，N2為反相求和電路。若輸入信號峰值為±2V的正弦波信號電壓，則a點輸出為-4V對應輸入正半波的電壓信號；此信號經在N1反相輸入端與輸入信號相加(－4V+2V=-2V)，得到-2V的脈動直流(在后級電路需要正的采樣電壓時)輸入信號，又經N2反相求和電路，得到2V脈動直流信號。電路起到全波或橋式整流電路同樣的作用，但整流線性和精度得到保障。

該電路形式比之圖3電路，采用一級反相加法器，為實用電路。另外，若令R1=R2=R4=R5，令R3=1/2R1，將偏置電路的參數改變后，電路全波整流性能仍然是相同的。同一功能電路，可以有多種設計模式，正所謂條條大道通羅馬。

(2)精密全波整流電路之二

將圖4全波整流電路的工作原理簡述如下：輸入正半波期間(Vi>0)，N1輸入端電壓<0，D1通，D2斷；同時正向輸入電壓送入N2同相輸入端，D3、D4通。此時等效為電壓跟隨器電路，將正半波信號輸送到Vo端，即Vi=Vo。

在輸入負半波期間(Vi<0)，N1的輸出端>0，D1斷，D2通；N2因輸入負半波導致D4斷，D3通，輸出信號回路被阻斷。此時N1變身為反相器電路，將輸入負半波倒相后送至Vo端。

利用D1~D2的單向導電——通、斷特性與放大器配合，巧妙地完成了全波整流任務。

(3)精密全波整流電路之三

將圖5電路簡述一下：此為高輸入阻抗(輸入信號進入N1、N2的同相輸入端，輸入信號電流近于零)全波整流電路，輸入正半波期間，D1通，D2斷，N2(此時為電壓跟隨器)將輸入正半波送至Vo端；輸入負半波期間，D1斷，D2通，N1此時變身為2倍壓同相放大器，其輸出信號電壓向Vi信號同時送入N2(此時變身為減法器)，經相減后輸出負向的全波整流電壓。

分析該電路原理(如圖5)，除了采用電阻串聯分壓那把金鑰匙之處，尚應注意以下兩點：

1)確定電路的基本電路構成。如N1為2倍壓反相放大器，N2為減法器電路；

2)動態中“變身傾向”的定性。如N2在輸入正半波期間變身為電壓跟隨器。

掌握此兩個要點，根據信號輸入(動、靜態或正、負半波狀態)變化，把握放大器的“七十二變”，從而推導出輸出端信號電壓的變化規律。

對精密整電路的故障檢測，前文已有述及，可更為簡化為一個原則：輸出為輸入的絕對值。要么Vi=Vo，要么Vi=-Vo。此為檢測其工作狀態的依據。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的电路结构原理_精密半波、全波整流电路结构原理图解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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