?電子電路：反相型理想二極管電路圖分析-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2021-09-10
在非反相型理想化二極管電路中，很難實(shí)現(xiàn)箝位電路，不可避免輸出飽和在負(fù)電位上的現(xiàn)象。因此，一般的理想化二極管由如圖1所示的反相電路構(gòu)成。
圖1 反相理想二極管的構(gòu)成
這個(gè)電路在輸入為正電位時(shí)二極管D1導(dǎo)通，OP放大器的輸出由于二極管的正向電壓(-VF)而幾乎飽和。此時(shí)二極管D1因-VF，而被逆偏置，電路的輸出電阻ro為10kΩ。
輸入為負(fù)電位時(shí)，二極管D1不導(dǎo)通，這次二極管D2被正向偏置，輸出電阻ro變?yōu)闃O小值。
而且，OP放大器的輸出波形由于箝位二極管的插入，而不能變成-VF以下的負(fù)電位，所以很難受到通過速率的限制，能夠高速化。
追求高速性的時(shí)候，D1、D2使用正向電壓小的肖特基二極管較好。另外，所用的OP放大器也需要為高速類型。
作為高速OP放大器，應(yīng)用較廣泛的電流反饋型OP放大器由于受到周邊電阻值的制約，很難適用于理想化的二極管電路。
這里用LM6361N進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在高速電路中，減小電路的雜散電容很重要，反饋電阻值也應(yīng)該是個(gè)小值。
圖2是提高輸入頻率為500kHz(ZVp-p)時(shí)的OP放大器的輸出波形。
正輸入時(shí)被箝位在約-0.5V，負(fù)輸入時(shí)變成＋1.51V的峰值，這是在信號(hào)的峰值上加上了二極管D2的正向電壓VF，而得的電位。
在輸出波形的上升部分存在若干的非線性是由OP放大器開環(huán)頻率特性的限制而引起的。
圖2反相理想二極管電路的OP放大器輸出波形
圖3是通過二極管時(shí)的輸出波形。當(dāng)F＝500kHz，上升的波形變差。箭頭所指為飽和狀態(tài)向線性動(dòng)作的過渡。要想使波形變得稍微平滑一些，則應(yīng)使用正向電壓VF，小的肖特基二極管。
圖3 反相理想二極管電路的二極管輸出波形
當(dāng)輸入頻率為F＝2MHz時(shí)，波形變形很大的輸出波形如圖4所示。此種波形已經(jīng)不能認(rèn)為是半波整流波形。峰值附近波形的混亂是由于受到示波器的探頭的影響。
圖4反相理想二極管電路的二極管輸出波形
從負(fù)輸入變成峰值時(shí)的延時(shí)是由于OP放大器的輸出響應(yīng)不好，如果將OP放大器換成更高速的，則具有改善的可能性。
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