Redresor de precizie

Redresorul de precizie , sau superdioda , este un element de circuit care, în cea mai simplă expresie, este compus dintr-o diodă și un amplificator operațional , pentru a obține un circuit care funcționează ca redresor sau diodă ideală. Este deosebit de util pentru procesarea semnalelor de înaltă precizie.

Structura de bază și principiul de funcționare

O placă simplă de precizie.

Structura de bază a unui redresor de precizie este prezentată în figură ( $R_{L}$ ${\ displaystyle R_ {L}}$ $R_L$ reprezintă o sarcină generică).

Când tensiunea de intrare este negativă, dacă operaționalul ar fi într-o regiune liniară (nu saturată), atunci tensiunea pe sarcină ar fi, de asemenea, negativă (datorită scurtcircuitului virtual la intrare) și curentul pe diodă ar curge din catod la anod, contrar funcționării diodei; prin urmare, operaționalul nu va funcționa într-o regiune liniară, dar în saturație negativă, curentul pe diodă va fi zero și la fel și tensiunea pe sarcină.

Când tensiunea de intrare este pozitivă, dacă operaționalul ar fi în zona liniară, tensiunea pe sarcină ar fi, de asemenea, pozitivă, precum și curentul care intră în borna pozitivă a sarcinii și curentul de la anod la catodul diodei ; prin urmare operaționalul va fi în regiune liniară și ieșirea va fi egală cu intrarea.

De fapt, tensiunea de prag a superdiodei nu este exact zero, deoarece ar trebui să fie similară cu cea a unei diode ideale, dar este egală cu tensiunea de prag a diodei normale împărțită la câștigul amplificatorului operațional, rezultând aproape zero.

Probleme

Redresorul de precizie din configurația de bază nu este utilizat în mod obișnuit, deoarece are o problemă: atunci când semnalul de intrare devine (chiar ușor) negativ, amplificatorul operațional funcționează în buclă deschisă. Acest lucru duce la saturația tranzistorilor din etapa de ieșire a operaționalului. Când intrarea revine la pozitiv, amplificatorul trebuie să iasă din saturație pentru a se reactiva. Acest pas durează ceva timp, reducând foarte mult răspunsul în frecvență al circuitului.

Configurare alternativă

Structură redresată îmbunătățită

O structură alternativă care oferă un răspuns satisfăcător în frecvență este prezentată în figură.

În acest caz, când tensiunea de intrare este mai mare decât zero, $D_{2}$ ${\ displaystyle D_ {2}}$ $D_ {2}$ este activ și $D_{1}$ ${\ displaystyle D_ {1}}$ $D_ {1}$ este inactiv, deci ieșirea este zero. Când intrarea este mai mică de zero, $D_{2}$ ${\ displaystyle D_ {2}}$ $D_ {2}$ este inactiv și $D_{1}$ ${\ displaystyle D_ {1}}$ $D_ {1}$ este activ și ieșirea ia valoarea intrării înmulțită cu $-{\tfrac {R_{2}}{R_{1}}}$ ${\ displaystyle - {\ tfrac {R_ {2}} {R_ {1}}}}$ ${\ displaystyle - {\ tfrac {R_ {2}} {R_ {1}}}}$ . Caracteristica sa de transfer este după cum urmează:

Această configurație are avantajul că amplificatorul nu intră în saturație, astfel încât singurii factori care îi afectează răspunsul sunt amplificarea în sine și produsul cu lățime de bandă de câștig .

Alte aplicații

Circuite similare sunt utilizate, de exemplu, în voltmetre electronice pentru semnale mici de curent alternativ sau, în orice caz, în circuite redresoare de măsurare în care utilizarea unei diode de siliciu normale cu o tensiune tipică de polarizare directă de aproximativ 0,6 V ar modifica prea mult măsura. În plus, cu ușoare modificări, structura de bază poate fi utilizată ca detector de vârf (folosind un sistem pentru stocarea vârfului, cum ar fi încărcarea unui condensator).

Elemente conexe

Centru de electronice : Puteți ajuta Wikipedia extinzându-l pe Electronică