?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，很難實現箝位電路，不可避免輸出飽和在負電位上的現象。因此，一般的理想化二極管由如圖1所示的反相電路構成。
圖1 反相理想二極管的構成
這個電路在輸入為正電位時二極管D1導通，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。
輸入為負電位時，二極管D1不導通，這次二極管D2被正向偏置，輸出電阻ro變為極小值。
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進行實驗。在高速電路中，減小電路的雜散電容很重要，反饋電阻值也應該是個小值。
圖2是提高輸入頻率為500kHz(ZVp-p)時的OP放大器的輸出波形。
正輸入時被箝位在約-0.5V，負輸入時變成＋1.51V的峰值，這是在信號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是通過二極管時的輸出波形。當F＝500kHz，上升的波形變差。箭頭所指為飽和狀態向線性動作的過渡。要想使波形變得稍微平滑一些，則應使用正向電壓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
當輸入頻率為F＝2MHz時，波形變形很大的輸出波形如圖4所示。此種波形已經不能認為是半波整流波形。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
從負輸入變成峰值時的延時是由于OP放大器的輸出響應不好，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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