可獲得正、負輸出的理想二極管電路介紹

電路的功能

常用的二極管都有正向壓降，不能進行微小信號整流，而當信號幅度較大時，環境溫度若升高，整流電壓又會跟著改變，很難構成高精度電路。

理想的二極管電路可獲得過零的二極管特性，這種電路可用OP放大器的反饋電路實現。

電路工作原理

OP放大器A1為負輸出的理想二極管電路，在輸出端串接了二極管D1，并從D1的正極開始進行反饋，對于正的輸入信號來說，A1只起單純的反相放大器作用。

負輸入時，OP放大呂A1的輸出擺到正，D1被斷開，為了保證其能在開環狀態下工作以及防止飽和，在輸出還接了二極管D2。A1的正輸出被二極管正向壓降箝位。

OP放大器A2是放大倍數為1的反相放大器其作用是把A1的輸出反相。如果采用單極輸出，可把A2去掉。

電路R3、R6的作用是用OP放大器的輸入偏流IE消除失調電壓，若選用FET輸入OP放大器可去掉R3、R6。

元件選擇

在本電路中，精度隨輸入頻率的升高而下降，這是因為精度的高低取決于開環頻率特性，在最高頻率時取多大的開環增益極為關鍵，頻率小于10KHZ時，可選用4558型OP放大器，數十赫以下時應選用TL085或LF353N，大于10KHZ時須用高速OP放大器，為了減少雜散電容的影響，反饋電阻的阻值應降到2~5K。

二極管可選用普通小信號用的開關二極管，但應注意，肖特基二極管有些產品耐壓能力較差。電阻的精度取決于電路允許的誤差，可用正負1%以內的金屬膜電阻。

注釋

小信號用二極管電路

小信號硅二極管的主要用途是整流和限幅，用于高頻檢查波時，通常采用鍺二極管或肖特基勢壘二極管，它們的正向壓降比硅二極管的低，特別是肖特二極管，雖然耐壓能力低，但開關速度快，反向恢復時間短，適用于高頻或高速轉換電路。

除用作限幅外，在模擬信號的波形處理上二極管的正向壓降VF及溫度特性是值得考慮的問題，所以本電路把它放在OP放大器反饋環路中，構成所謂的理想二極管電路，在低頻使用時其輸入、輸出的傳輸特性為理想的特性。

理想二極管電路的最大缺點是其性能靠OP放大器反饋效果來得改善，形成了依賴于開環性能的特點。因此，可運用電路的設計技巧，或選用頻率特性好的OP放大器，或用分立元件構成開環增益40~60DB的寬帶放大器來提高理想二極管電路的性能。