哈工大模電大作業(yè)

/模擬電子技術(shù)大作業(yè)設(shè)計(jì)題目:絕對(duì)值電路院系：電氣工程及自動(dòng)化學(xué)院班級(jí):設(shè)計(jì)者：學(xué)號(hào):設(shè)計(jì)時(shí)間:絕對(duì)值電路【摘要】絕對(duì)值電路，也稱(chēng)為精密整流電路,其基本的傳輸特性是:當(dāng)ui＞０時(shí)，電路的輸出為uo=ui；當(dāng)輸入電壓ui＜0時(shí)，則ｕo=-ui。因此當(dāng)電路輸入電壓為正弦波時(shí),在該電路的輸出端可以得到全波的輸出波形，可以實(shí)現(xiàn)交-—直流轉(zhuǎn)換?！娟P(guān)鍵詞】絕對(duì)值電路同向輸入電路分析應(yīng)用【引言】絕對(duì)值電路是物理電路中數(shù)據(jù)信息的處理后的一種電路，例如,電路設(shè)計(jì)中絕對(duì)值電路對(duì)信號(hào)取絕對(duì)值變成正信號(hào)后,(將信號(hào)取絕對(duì)值后再除以√2得到的信號(hào)）就是工程中的測(cè)量值，而物理中的電路由于有相當(dāng)部分是用最大值的電路，而且電路中的方向也會(huì)使數(shù)據(jù)需要處理才能得到真正的利用。絕對(duì)值電路處理方法是對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為我們生活中的實(shí)際應(yīng)用的數(shù)據(jù)的重要途經(jīng)。正是基于這個(gè)原因，這次才對(duì)絕對(duì)值電路經(jīng)行學(xué)習(xí),當(dāng)然絕對(duì)值電路涵蓋的只是十分廣，筆者此次只針對(duì)同向輸入電路進(jìn)行學(xué)習(xí)?！菊摹恳?儀器設(shè)備以及電路元件:1.電阻2。二極管３．運(yùn)算放大器uA7414.導(dǎo)線5．交流電源6。雙蹤示波器7。直流穩(wěn)壓電源8。實(shí)驗(yàn)箱、子板9.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器10．萬(wàn)用表二。電路分析:絕對(duì)值電路（精密整流電路):1.電路圖:2。理論分析同相輸入絕對(duì)值電路的輸入ui與輸出電壓ｕo有如下關(guān)系:當(dāng)ui〉0時(shí)，ｕo＝ui；當(dāng)ｕi＜０時(shí),uo=—ui；運(yùn)放A1、Ａ2工作在串聯(lián)負(fù)反饋狀態(tài),具有較高的輸入電阻,Ａ1是同相放大器,Ａ2是同相加法運(yùn)算電路.當(dāng)ui〉０時(shí)，VD1截止，ＶD2導(dǎo)通,此時(shí)A1形成一個(gè)電壓跟隨器,Uo1=ui，A2的反相端輸入電壓為Ａ１的反向端電壓，亦即是輸入電壓uｉ，A2的同相端輸入電壓也是ｕi,A2的同相輸入電壓也是ui，所以A２的輸出電壓Uo2是Uｏ２=（1+eq＼f(Ｒｆ2，Ｒf１+R)）ui—ｅq\f(Ｒf2，Rf1＋R）ui=ui當(dāng)uｉ<０時(shí),ＶD2截止，ＶD1導(dǎo)通,此時(shí)是個(gè)同相放大器。Uo1=(1+eｑ\f（Rf1,R））ｕi當(dāng)ＲＦ1=R時(shí)，Ｕｏ1＝2uｉ，A2的同相端的輸入電壓仍為uｉ，反相端的輸入電壓為Uo１,所以A2的輸出電壓為：如果選擇如下匹配電阻:ＲF2=２RF1＝2Ｒ,則Uo２=(１+eｑ\f(Ｒf2,Ｒ）)ui-eq\f(Rf２,R)ｕo1＝（1+eｑ\f（Ｒｆ２,R)）uｉ-eｑ\ｆ(Rf2，R)(1+ｅq\ｆ(Rｆ1，R））ｕiＵｏ２=3uｉ—4uｉ=—ui以上分析可以知道，在輸出端得到單向的電壓，實(shí)現(xiàn)了全波整流.3.實(shí)驗(yàn)仿真①仿真電路：②仿真參數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)置R=ＲX＝10kΩＲ1＝R２=5．１kΩRF１=10ｋΩRＦ２＝20ｋΩ5．分析結(jié)果輸入信號(hào)波形圖：輸出Ｕo1和Uｏ2的波形（上面的是Uo２,下面的是Uｏ1)：６．仿真中注意的地方:一般利用二極管的單向?qū)щ娦詠?lái)組成整流電路,由于二極管的伏安特性在小信號(hào)時(shí)處于截止或者處于特性曲線的彎曲部分，使小信號(hào)檢波得不到原信號(hào)或者使原信號(hào)失真太大.如果把二極管置于運(yùn)算放大器的負(fù)反饋環(huán)路中，就能大大削弱這種影響,提高非線性電路的精度.三．絕對(duì)值電路的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):在常用的電源電路中,我們經(jīng)常用普通的二極管,比如：４0０1到4０07等二極管整流，但是，在一些整流電壓比較小的場(chǎng)合中，這樣做是比較不妥的。這是因?yàn)槠胀ǖ亩O管整流電路，失真比較大，傳輸?shù)男时容^低。而且要求輸入信號(hào)的幅度大于二極管的閾電壓。所以整流的靈敏度和精度都不是很高，電壓損耗相當(dāng)?shù)拇?。這里介紹一種網(wǎng)上常見(jiàn)的一種用集成運(yùn)放和二極管構(gòu)成的整流電路,可以克服二極管整流電路的缺點(diǎn)。在輸入信號(hào)小于0。2V的時(shí)候也能進(jìn)行線性整流濾波，其精度和效率大大提高.在小信號(hào)整流的過(guò)程中，二極管的導(dǎo)通壓降會(huì)使電路輸出產(chǎn)生死區(qū)和誤差。但是絕對(duì)值電路將二極管引入到運(yùn)算放大器的反饋通路中可以消除這個(gè)缺點(diǎn)，因此被稱(chēng)為精密整流。而且這種電路,在運(yùn)算放大器的輸出動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，整流不會(huì)出現(xiàn)非線性失真引起的誤差.缺點(diǎn)：此電路整流的精度主要決定于電阻RＦ1、RF2、R的匹配精度，所以對(duì)電阻要求比較高。四．絕對(duì)值電路的應(yīng)用：絕對(duì)值電路是物理電路中數(shù)據(jù)信息的處理后的一種電路，例如，電路設(shè)計(jì)中絕對(duì)值電路對(duì)信號(hào)取絕對(duì)值變成正信號(hào)后,(將信號(hào)取絕對(duì)值后再除以√２得到的信號(hào)）就是工程中的測(cè)量值，而物理中的電路由于有相當(dāng)部分是用最大值的電路，而且電路中的方向也會(huì)使數(shù)據(jù)需要處理才能得到真正的利用.絕對(duì)值電路處理方法是對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為我們生活中的實(shí)際應(yīng)用的數(shù)據(jù)的重要途經(jīng)。在模數(shù)轉(zhuǎn)換中也有重要的應(yīng)用,把模擬量變成數(shù)字量進(jìn)行顯示或向計(jì)算機(jī)傳輸，都要進(jìn)行模數(shù)變換。而通常的模數(shù)變換器需要輸入的信息都是直流電壓型的.這就意味著,如果我們需要進(jìn)行數(shù)字化的物理量是交流信號(hào)(例如交流電壓或電流等)，就需要將這些信號(hào)轉(zhuǎn)化成直流電壓輸送到模數(shù)變換器。不同極性的信號(hào)包含著它們各自的大小、形態(tài)等不同參數(shù).傳送到模數(shù)變換器的信息僅僅是把他們的極性同一起來(lái)，各自的參數(shù)必須原原本本地保持。只有將這種具有高保真度的直流信號(hào)送到模數(shù)變換器才能得到與實(shí)際相符的數(shù)字信息或?qū)嵤└_的控制?！窘Y(jié)束語(yǔ)】做這個(gè)大作業(yè)的時(shí)候基本視在即將結(jié)束結(jié)束模電課程時(shí)期,基礎(chǔ)知識(shí)基本也掌握了,但是之前所學(xué)的也僅僅是理論.我想我不僅僅是學(xué)習(xí)了絕對(duì)值電路（精密整流電路）這一點(diǎn)點(diǎn)知識(shí)，更重要的是通過(guò)這次大作業(yè)我開(kāi)始了理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過(guò)知識(shí)分析電路了解電路原理，并且也開(kāi)始學(xué)習(xí)電路仿真的一些技巧,為之后的專(zhuān)業(yè)課打下基礎(chǔ)。總之，收獲頗豐?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】【1】哈爾濱工業(yè)大學(xué)電