在需要某個信號的絕對值時,，我們常常使用高精度整流器電路，其作為計量應(yīng)用中信號大小測量電路的組成部分,。針對這類電路的設(shè)計不計其數(shù)，但在單電源系統(tǒng)中實現(xiàn)這一功能卻具有一定的挑戰(zhàn)性,。
最近的許多設(shè)計都依靠單電源運算放大器(op amp) 的飽和行為來實現(xiàn)整流,。在許多情況下，這樣做是可以接受的,，但如果您想避免出現(xiàn)運算放大器飽和以及這種飽和帶來的許多固有問題（緩慢的恢復(fù)時間,、潛在的非理想相位反向），則圖1所示電路是一款較好的解決方案,。
圖1 單電源高精度整流器
圖1 所示電路接受負(fù)信號（高達(dá)器件的電源軌,；本例中為5V）。利用一個+5V 電源,，該電路可以接受高達(dá)10vp-p 的零伏集中信號（即±5V）,。
就正信號(Vin > 0V) 而言，U1 起到一個加法器放大器的作用,，而U2 和U1 則不相干,。就負(fù)信號(Vin <0V) 而言，D1 和U2 形成一個接地鉗位,，將U1 的非反相輸入保持在0V?，F(xiàn)在，U1 僅起到一個反相放大器的作用,。結(jié)果是VOUT 時的全波整流正弦波,，如圖2 所示。
圖2 圖1 所示電路的SPICE 仿真
為了讓該電路能夠正常工作,，運算放大器輸出必須在沒有相位反相的情況下擺向輸入和輸出的負(fù)電源軌。
相同電路可用于沒有在接地參考電壓以下擺動的輸入信號,，但只需將U2 的參考點（非反相輸入）變?yōu)橹虚g電源電壓參考,，便可使電路參考VCC/2，如圖3所示。
圖3 改變U2 的參考電壓對整流器輸入范圍的改變情況
圖4 顯示了圖3 電路的運行情況,。圖4 中,，頂部軌跡線(Vin) 參考中間電源電壓，因此它似乎為雙極—標(biāo)識為Vin_ref 的軌跡線為參考電壓的實際輸入電壓,，其在所有時間都明顯地維持在參考電壓以上,。
圖4 圖3 所示電路的SPICE 仿真
圖1 和圖3 的電路都逐漸達(dá)到所用運算放大器的電壓擺動限制。軌至軌輸入和輸出運算放大器一般允許在幾十毫伏的電源軌范圍內(nèi)工作,，其在這類應(yīng)用中可以獲得最佳的結(jié)果,。
在以后的文章中，我們將討論G 類音頻放大器的構(gòu)架,，敬請期待,。
參考文獻(xiàn)
[1] Jones D,Stitt M.《高精度絕對值電路》.