Точный выпрямитель: принцип работы, область применения, достоинства и недостатки.

Многообразие применения ОУ не ограничивается только линейными схемами. К простейшей нелинейной схеме относится схема точного диода, представленная на рис.1.

Рис.1. Схема точного диода на основе ОУ – а, временные диаграммы, поясняющие его работу – б.

Схема работает следующим образом. Пока диод VD не открыт, его катод через резистор R соединен с нулевым потенциалом. Диод открывается при превышении напряжения на нем . Это произойдет тогда, когда входное напряжение превысит уровень  (  – коэффициент усиления ОУ). Далее цепь ООС замыкается, и выходное напряжение повторяет входное ( , входы виртуально закорочены). Выходное напряжение ОУ  будет больше  на падение напряжения на диоде VD. Таким образом, схема открывает диод при входном напряжении в  раз меньше, чем напряжение отпирания диода. Пусть , тогда при  диод открыт. В данной схеме огромный коэффициент усиления ОУ трансформируется в полезное свойство – уменьшение эквивалентного значения открытия диода.

Недостатком схемы является то, что при противоположной полярности входного напряжения диод закрыт и ООС отсутствует, ОУ работает в глубоком насыщении, для которого он не предназначен. Кроме того, выходное сопротивление схемы для интервалов времени, при которых VD закрыт, не нулевое, а равно сопротивлению R.

Область применения данной схемы: точное преобразование переменного напряжения в постоянное.

Точный выпрямитель с использованием параллельной отрицательной обратной связи: принцип работы, область применения. Достоинства и недостатки.

Схема точного диода на основе ОУ с параллельной ООС:

Рис.1. Точный диод на основе ОУ с параллельной ООС

Схема имеет два выходных напряжения  и . Пока входное напряжение меньше, чем  схема работает без обратной связи. Как только  превысит напряжение , открывается один из диодов, другой при этом закрыт. Пусть, например, открывается диод . Выходное напряжение при этом равно

.

Выходное напряжение ОУ

,

а выходное напряжение  (через резистор R виртуально соединено с нулем). При противоположной полярности входного напряжения  картина изменяется на противоположную –  открыт,

,

 закрыт, . Выходное сопротивление по выходу 1 равно .

Область применения: преобразование переменного напряжения в постоянное.