用普通檢波二極管作檢波器時,由于其正向伏安特性不是線性的,,因此在小信號下,,檢波失真相當(dāng)嚴(yán)重。另外,,二極管的正向壓降隨溫度而變,,所以檢波器的特性也受溫度影響。
用運算放大器構(gòu)成的精密檢波器,,能克服普通二極管的缺陷,,得到與理想二極管接近的檢波性能。而且檢波器的等效內(nèi)阻及溫度敏感性也比普通檢波器好得多,。
如
上圖所示:當(dāng)Usr為負(fù)時,,經(jīng)放大器反相,U'sc>0,,D2截止,,D1導(dǎo)通。D1的導(dǎo)通為放大器提供了深度負(fù)反饋,,因此,,放大器的反相輸入端2為虛地點,檢波器從虛地點經(jīng)過R2輸出信號,。所以Usc=0,。
當(dāng)Usr為正時,U'sc<0,,所以D1截止,,只要U'sc達到-0.7V,D2就導(dǎo)通,,這時,,可把D2的正向壓降UD看成是放大器的輸出失調(diào)電壓,因此電路相當(dāng)于反相輸入的比例放大器,,其傳輸特性為Usc=-(R2/R1)Usr=-Usr,。
綜上所述,上圖的傳輸特性為Usc=0(Usr<0),;Usc=-Usr(uSR>0),。
由于運放的開環(huán)增益Gol很高,因此,,當(dāng)輸入信號為正時,,只要Usr≥UD/Gol,,就會使D2導(dǎo)通,而且D2一旦導(dǎo)通,,放大器就處于深度的閉環(huán)狀態(tài),,非線性失真非常小,從小信號開始,,輸入和輸出之間就是具有良好的線性關(guān)系,。它的死區(qū)電壓非常小,等于二極管的正向壓降UD的1/Gol倍,。設(shè)D2導(dǎo)通時檢波器的反饋系數(shù)為F,,則這種精密檢波器的內(nèi)阻和溫度系數(shù)為普通檢波器的1/(Gol·F)倍,當(dāng)R2>R1時,,檢波器還兼有電壓放大作用,可將信號放大R2/R1倍,。