專利名稱：全波整流電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型實施例涉及電路領(lǐng)域，尤其涉及一種全波整流電路。
背景技術(shù)：
在工業(yè)控制過程中，計算機系統(tǒng)對被控制對象的測試和對控制條件檢測的準(zhǔn)確與否，關(guān)鍵一環(huán)是信號采樣回路，其決定系統(tǒng)控制的成敗。如何處理采樣進來的交流輸入信 號，使其準(zhǔn)確反映外部設(shè)備的運行情況，整流電路的精度起著至關(guān)重要的作用。二極管具有 單向?qū)щ娦?，是最常用的整流元件。但是，二級管的非線性會產(chǎn)生相當(dāng)大的誤差，特別是當(dāng)信號幅度小于二極管的死 區(qū)電壓時，問題尤其嚴重。因此，由二級管構(gòu)成的整流電路精度較低。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例提供一種全波整流電路，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中由二極管構(gòu)成的 整流電路精度較低的缺陷，實現(xiàn)精密的全波整流。本實用新型實施例提供一種全波整流電路，包括用于對輸入信號進行半波整流處理的半波整流模塊；用于對所述輸入信號和所述半波整流模塊的輸出信號進行反向求和處理的反向 求和模塊，與所述半波整流模塊相連接。進一步地，所述全波整流電路還包括用于對所述反向求和模塊的輸出信號進行電壓限幅處理的電壓限幅模塊，與所述 反向求和模塊相連接。其中，所述半波整流模塊包括用于對所述輸入信號進行放大處理的第一運算放大器；用于對所述第一運算放大器的輸出信號進行反向、歸零處理的二極管組，由兩個 二極管組成，與所述第一運算放大器相連接。所述第一運算放大器為集成運算放大器。所述反向求和模塊包括用于對所述輸入信號和所述半波整流模塊的輸出信號進行疊加放大處理的第二 運算放大器；用于對所述輸入信號和所述半波整流模塊的輸出信號進行濾波處理的電容器組， 由兩個電容器組成，與所述第二運算放大器相連接。本實用新型實施例的全波整流電路，能夠?qū)崿F(xiàn)精密的全波整流，為計算機采集微 弱電壓信號并準(zhǔn)確反映外部設(shè)備的運行狀態(tài)提供了可靠的保障，且具有較高的經(jīng)濟性和實 用性。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是 本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型全波整流電路第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型全波整流電路第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型全波整流電路的電路圖。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新 型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤?例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于 本實用新型保護的范圍。圖1為本實用新型全波整流電路第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實用 新型提供了一種全波整流電路，包括半波整流模塊1和反向求和模塊2。其中，半波整流 模塊1用于對輸入信號進行半波整流處理；反向求和模塊2與半波整流模塊1相連接，用于 對輸入信號和半波整流模塊1的輸出信號進行反向求和處理。在本實施例中，半波整流模塊1首先對交流的輸入信號進行半波整流處理，當(dāng)輸 入信號的電壓Ui大于零時，半波整流模塊1的輸出信號的電壓Uo' = -Ui ；當(dāng)輸入信號的 電壓Ui小于或等于零時，半波整流模塊1的輸出信號的電壓Uo' =O0反向求和模塊2的 輸入由輸入信號和半波整流模塊1的輸出信號疊加組成，反向求和模塊2的輸出信號的電 壓為Uo" =-Ui-2Uo'。當(dāng)輸入信號的電壓Ui大于零時，反向求和模塊2的輸出信號的電 壓Uo' =Ui ；當(dāng)輸入信號的電壓Ui小于或等于零時，反向求和模塊2的輸出信號的電壓 Uo' =-Ui。因此實現(xiàn)了對輸入信號Ui的全波整流。本實用新型實施例的全波整流電路，能夠?qū)崿F(xiàn)精密的全波整流，為計算機采集微 弱電壓信號并準(zhǔn)確反映外部設(shè)備的運行狀態(tài)提供了可靠的保障，且具有較高的經(jīng)濟性和實 用性。圖2為本實用新型全波整流電路第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在上述 第一實施例的基礎(chǔ)上，本實用新型提供的全波整流電路還可以包括電壓限幅模塊3，與反 向求和模塊2相連接，用于對反向求和模塊2的輸出信號進行電壓限幅處理，將其電壓嵌位 于O至VCC(CPU允許通過的最大電壓)之間，以便于后續(xù)CPU對其進行相應(yīng)的處理。圖3為本實用新型全波整流電路實施例的電路圖。如圖3所示，半波整流模塊1 可以包括第一運算放大器UIA和二極管組。其中，第一運算放大器UIA用于對輸入信號進 行放大處理；二極管組由兩個二極管Dl和D2組成，與第一運算放大器UIA相連接，用于對 第一運算放大器UIA的輸出信號進行反向、歸零處理。反向求和模塊2可以包括第二運算 放大器UIB和電容器組。其中，第二運算放大器UIB用于對輸入信號和半波整流模塊1的 輸出信號進行疊加放大處理；電容器組由兩個電容器Cl和C2組成，與第二運算放大器UIB相連接，用于對輸入信號和半波整流模塊1的輸出信號進行濾波處理，濾除其所攜帶的雜 波信號，使整流電路的輸入波形更加準(zhǔn)確。較佳地，第一運算放大器UIA和第二運算放大器 UIB可以為集成運算放大器。在半波整流模塊1中，當(dāng)輸入信號的電壓Ui大于零，即交流的輸入信號的電壓處 于正半周時，第一運算放大器UIA的輸出電壓小于零，從而導(dǎo)致二極管D2導(dǎo)通，Dl截止，電 路實現(xiàn)反向比例運算，因此在電阻Rl = R3的情況下，半波整流模塊1的輸出信號的電壓
<formula>formula see original document page 5</formula>Ui ；當(dāng)輸入信號的電壓Ui小于或等于零，即交流的輸入信號的電壓處于負
半周時，第一運算放大器UIA的輸出電壓大于或等于零，從而導(dǎo)致二極管Dl導(dǎo)通，D2截止， 電阻R3中的電流為零，因此半波整流模塊1的輸出信號的電壓Uo'在反向求和模塊2中，在電阻R5 = R7 = 2R4的情況下，反向求和模塊2的輸出信
號的電壓<formula>formula see original document page 5</formula>。因此，當(dāng)交流的輸入信號的電壓處于正半 R5 R4
周時，U0' =-Ui，此時，Uo" =-Ui-2X(-Ui) = Ui ；當(dāng)交流的輸入信號的電壓處于負半周 時，Uo' =0，此時，Uo" =-Ui。從而實現(xiàn)精密的全波整流。另外，可以通過改變電阻R7的 值來改變電路的增益。在電壓限幅模塊3中，主要通過二極管D3和D4將反向求和模塊2的輸出信號的 電壓嵌位于O至VCC之間，以便于后續(xù)CPU對其進行相應(yīng)的處理。在本實施例中，為了消除輸入偏置電流對輸入電壓的影響，電阻R2和R6應(yīng)滿足 R2 = R1//R3，R6 = R4//R5//R7,即，R2的取值應(yīng)等于Rl與R3并聯(lián)后的值，而R6的取值應(yīng) 等于R4、R5和R7并聯(lián)后的值。另外，輸入信號的電壓Ui應(yīng)小于土, VDD為供電電 壓，以防止輸出電壓失真，影響電路的測試結(jié)果。本實用新型實施例的全波整流電路，利用集成運算放大器的放大和深度負反饋作 用來克服二極管非線性產(chǎn)生的誤差，具有高線性度，能夠?qū)崿F(xiàn)精密的全波整流，為計算機采 集微弱電壓信號并準(zhǔn)確反映外部設(shè)備的運行狀態(tài)提供了可靠的保障，且具有較高的經(jīng)濟性 和實用性。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制； 盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解 其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等 同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù) 方案的精神和范圍。
權(quán)利要求一種全波整流電路，其特征在于，包括用于對輸入信號進行半波整流處理的半波整流模塊；用于對所述輸入信號和所述半波整流模塊的輸出信號進行反向求和處理的反向求和模塊，與所述半波整流模塊相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全波整流電路，其特征在于，還包括用于對所述反向求和模塊的輸出信號進行電壓限幅處理的電壓限幅模塊，與所述反向 求和模塊相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全波整流電路，其特征在于，所述半波整流模塊包括 用于對所述輸入信號進行放大處理的第一運算放大器；用于對所述第一運算放大器的輸出信號進行反向、歸零處理的二極管組，由兩個二極 管組成，與所述第一運算放大器相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全波整流電路，其特征在于，所述第一運算放大器為集成運 算放大器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全波整流放大器，其特征在于，所述反向求和模塊包括 用于對所述輸入信號和所述半波整流模塊的輸出信號進行疊加放大處理的第二運算放大器；用于對所述輸入信號和所述半波整流模塊的輸出信號進行濾波處理的電容器組，由兩 個電容器組成，與所述第二運算放大器相連接。
專利摘要本實用新型提供一種全波整流電路，包括用于對輸入信號進行半波整流處理的半波整流模塊；用于對所述輸入信號和所述半波整流模塊的輸出信號進行反向求和處理的反向求和模塊，與所述半波整流模塊相連接。本實用新型實施例能夠?qū)崿F(xiàn)精密的全波整流，為計算機采集微弱電壓信號并準(zhǔn)確反映外部設(shè)備的運行狀態(tài)提供了可靠的保障，且具有較高的經(jīng)濟性和實用性。
文檔編號H02M7/04GK201577039SQ200920266838
公開日2010年9月8日 申請日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者劉麗, 榮亮, 陳鐵年, 韓紅彬 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心