Retificador de precisão - Precision rectifier

O retificador de precisão é uma configuração obtida com um amplificador operacional para que um circuito se comporte como um diodo e retificador ideal . É muito útil para processamento de sinal de alta precisão. Com a ajuda de um retificador de precisão, o processamento de sinal de alta precisão pode ser feito com muita facilidade.

O retificador de precisão baseado em amp-op não deve ser confundido com o diodo ideal de retificação ativa baseado em MOSFET de potência .


Circuito básico

Um circuito retificador de precisão simples

O circuito básico que implementa tal recurso é mostrado à direita, onde pode estar qualquer carga. Quando a tensão de entrada é negativa, há uma tensão negativa no diodo, então ele funciona como um circuito aberto, nenhuma corrente flui pela carga e a tensão de saída é zero.

Quando a entrada é positiva, ela é amplificada pelo amplificador operacional, que liga o diodo. A corrente flui pela carga e, por causa do feedback , a tensão de saída é igual à tensão de entrada.

O limite real do super diodo é muito próximo de zero, mas não é zero. É igual ao limite real do diodo dividido pelo ganho do amplificador operacional.

Esta configuração básica tem um problema, por isso não é comumente usada. Quando a entrada se torna (mesmo que ligeiramente) negativa, o amplificador operacional funciona em malha aberta, pois não há sinal de feedback através do diodo. Para um amplificador operacional típico com alto ganho de malha aberta, a saída é saturada. Se a entrada se tornar positiva novamente, o amplificador operacional precisa sair do estado saturado antes que a amplificação positiva possa ocorrer novamente. Essa mudança gera alguns toques e leva algum tempo, reduzindo muito a resposta de freqüência do circuito.

Circuito melhorado

Um circuito retificador de precisão aprimorado.

Uma versão alternativa é fornecida à direita.

Neste caso, quando a entrada é maior que zero, D1 está desligado e D2 está ligado, então a saída é zero porque a outra extremidade de está conectada ao aterramento virtual e não há passagem de corrente . Quando a entrada é menor que zero, D1 está ligado e D2 está desligado, então a saída é como a entrada com uma amplificação de . Sua relação de entrada-saída é a seguinte:

Super diodo melhorado

Este circuito tem a vantagem de que o amplificador operacional nunca entra em saturação, mas sua saída deve mudar por duas quedas de tensão de diodo (cerca de 1,2 V) cada vez que o sinal de entrada cruza zero. Portanto, a taxa de variação do amplificador operacional e sua resposta de frequência ( produto ganho-largura de banda ) limitarão o desempenho de alta frequência, especialmente para níveis de sinal baixos, embora um erro de menos de 1% em 100 kHz seja possível.

Circuitos semelhantes podem ser usados ​​para criar um circuito retificador de onda completa de precisão .

Detector de pico

Com uma pequena modificação, o retificador de precisão básico pode ser usado para detectar picos de nível de sinal. No circuito a seguir, um capacitor retém o nível de tensão de pico do sinal e uma chave é usada para redefinir o nível detectado. Quando a entrada Vin excede Vc (tensão no capacitor), o diodo é polarizado direto e o circuito se torna o seguidor de tensão. Conseqüentemente, a tensão de saída Vo segue Vin enquanto Vin exceder Vc. Quando Vin cai abaixo de Vc, o diodo torna-se polarizado reverso e o capacitor mantém a carga até que a tensão de entrada novamente atinja um valor maior do que Vc.

Detector de pico

Referências

links externos