专利名称：全波整流电路的制作方法
技术领域：
本实用新型实施例涉及电路领域，尤其涉及一种全波整流电路。
背景技术：
在工业控制过程中，计算机系统对被控制对象的测试和对控制条件检测的准确与否，关键一环是信号采样回路，其决定系统控制的成败。如何处理采样进来的交流输入信 号，使其准确反映外部设备的运行情况，整流电路的精度起着至关重要的作用。二极管具有 单向导电性，是最常用的整流元件。但是，二级管的非线性会产生相当大的误差，特别是当信号幅度小于二极管的死 区电压时，问题尤其严重。因此，由二级管构成的整流电路精度较低。
实用新型内容本实用新型实施例提供一种全波整流电路，用以解决现有技术中由二极管构成的 整流电路精度较低的缺陷，实现精密的全波整流。本实用新型实施例提供一种全波整流电路，包括用于对输入信号进行半波整流处理的半波整流模块；用于对所述输入信号和所述半波整流模块的输出信号进行反向求和处理的反向 求和模块，与所述半波整流模块相连接。进一步地，所述全波整流电路还包括用于对所述反向求和模块的输出信号进行电压限幅处理的电压限幅模块，与所述 反向求和模块相连接。其中，所述半波整流模块包括用于对所述输入信号进行放大处理的第一运算放大器；用于对所述第一运算放大器的输出信号进行反向、归零处理的二极管组，由两个 二极管组成，与所述第一运算放大器相连接。所述第一运算放大器为集成运算放大器。所述反向求和模块包括用于对所述输入信号和所述半波整流模块的输出信号进行叠加放大处理的第二 运算放大器；用于对所述输入信号和所述半波整流模块的输出信号进行滤波处理的电容器组， 由两个电容器组成，与所述第二运算放大器相连接。本实用新型实施例的全波整流电路，能够实现精密的全波整流，为计算机采集微 弱电压信号并准确反映外部设备的运行状态提供了可靠的保障，且具有较高的经济性和实 用性。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是 本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型全波整流电路第一实施例的结构示意图；图2为本实用新型全波整流电路第二实施例的结构示意图；图3为本实用新型全波整流电路的电路图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施 例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于 本实用新型保护的范围。图1为本实用新型全波整流电路第一实施例的结构示意图。如图1所示，本实用 新型提供了一种全波整流电路，包括半波整流模块1和反向求和模块2。其中，半波整流 模块1用于对输入信号进行半波整流处理；反向求和模块2与半波整流模块1相连接，用于 对输入信号和半波整流模块1的输出信号进行反向求和处理。在本实施例中，半波整流模块1首先对交流的输入信号进行半波整流处理，当输 入信号的电压Ui大于零时，半波整流模块1的输出信号的电压Uo' = -Ui ；当输入信号的 电压Ui小于或等于零时，半波整流模块1的输出信号的电压Uo' =O0反向求和模块2的 输入由输入信号和半波整流模块1的输出信号叠加组成，反向求和模块2的输出信号的电 压为Uo" =-Ui-2Uo'。当输入信号的电压Ui大于零时，反向求和模块2的输出信号的电 压Uo' =Ui ；当输入信号的电压Ui小于或等于零时，反向求和模块2的输出信号的电压 Uo' =-Ui。因此实现了对输入信号Ui的全波整流。本实用新型实施例的全波整流电路，能够实现精密的全波整流，为计算机采集微 弱电压信号并准确反映外部设备的运行状态提供了可靠的保障，且具有较高的经济性和实 用性。图2为本实用新型全波整流电路第二实施例的结构示意图。如图2所示，在上述 第一实施例的基础上，本实用新型提供的全波整流电路还可以包括电压限幅模块3，与反 向求和模块2相连接，用于对反向求和模块2的输出信号进行电压限幅处理，将其电压嵌位 于O至VCC(CPU允许通过的最大电压)之间，以便于后续CPU对其进行相应的处理。图3为本实用新型全波整流电路实施例的电路图。如图3所示，半波整流模块1 可以包括第一运算放大器UIA和二极管组。其中，第一运算放大器UIA用于对输入信号进 行放大处理；二极管组由两个二极管Dl和D2组成，与第一运算放大器UIA相连接，用于对 第一运算放大器UIA的输出信号进行反向、归零处理。反向求和模块2可以包括第二运算 放大器UIB和电容器组。其中，第二运算放大器UIB用于对输入信号和半波整流模块1的 输出信号进行叠加放大处理；电容器组由两个电容器Cl和C2组成，与第二运算放大器UIB相连接，用于对输入信号和半波整流模块1的输出信号进行滤波处理，滤除其所携带的杂 波信号，使整流电路的输入波形更加准确。较佳地，第一运算放大器UIA和第二运算放大器 UIB可以为集成运算放大器。在半波整流模块1中，当输入信号的电压Ui大于零，即交流的输入信号的电压处 于正半周时，第一运算放大器UIA的输出电压小于零，从而导致二极管D2导通，Dl截止，电 路实现反向比例运算，因此在电阻Rl = R3的情况下，半波整流模块1的输出信号的电压
<formula>formula see original document page 5</formula>Ui ；当输入信号的电压Ui小于或等于零，即交流的输入信号的电压处于负
半周时，第一运算放大器UIA的输出电压大于或等于零，从而导致二极管Dl导通，D2截止， 电阻R3中的电流为零，因此半波整流模块1的输出信号的电压Uo'在反向求和模块2中，在电阻R5 = R7 = 2R4的情况下，反向求和模块2的输出信
号的电压<formula>formula see original document page 5</formula>。因此，当交流的输入信号的电压处于正半 R5 R4
周时，U0' =-Ui，此时，Uo" =-Ui-2X(-Ui) = Ui ；当交流的输入信号的电压处于负半周 时，Uo' =0，此时，Uo" =-Ui。从而实现精密的全波整流。另外，可以通过改变电阻R7的 值来改变电路的增益。在电压限幅模块3中，主要通过二极管D3和D4将反向求和模块2的输出信号的 电压嵌位于O至VCC之间，以便于后续CPU对其进行相应的处理。在本实施例中，为了消除输入偏置电流对输入电压的影响，电阻R2和R6应满足 R2 = R1//R3，R6 = R4//R5//R7,即，R2的取值应等于Rl与R3并联后的值，而R6的取值应 等于R4、R5和R7并联后的值。另外，输入信号的电压Ui应小于土, VDD为供电电 压，以防止输出电压失真，影响电路的测试结果。本实用新型实施例的全波整流电路，利用集成运算放大器的放大和深度负反馈作 用来克服二极管非线性产生的误差，具有高线性度，能够实现精密的全波整流，为计算机采 集微弱电压信号并准确反映外部设备的运行状态提供了可靠的保障，且具有较高的经济性 和实用性。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等 同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术 方案的精神和范围。
权利要求一种全波整流电路，其特征在于，包括用于对输入信号进行半波整流处理的半波整流模块；用于对所述输入信号和所述半波整流模块的输出信号进行反向求和处理的反向求和模块，与所述半波整流模块相连接。
2.根据权利要求1所述的全波整流电路，其特征在于，还包括用于对所述反向求和模块的输出信号进行电压限幅处理的电压限幅模块，与所述反向 求和模块相连接。
3.根据权利要求1或2所述的全波整流电路，其特征在于，所述半波整流模块包括 用于对所述输入信号进行放大处理的第一运算放大器；用于对所述第一运算放大器的输出信号进行反向、归零处理的二极管组，由两个二极 管组成，与所述第一运算放大器相连接。
4.根据权利要求3所述的全波整流电路，其特征在于，所述第一运算放大器为集成运 算放大器。
5.根据权利要求1或2所述的全波整流放大器，其特征在于，所述反向求和模块包括 用于对所述输入信号和所述半波整流模块的输出信号进行叠加放大处理的第二运算放大器；用于对所述输入信号和所述半波整流模块的输出信号进行滤波处理的电容器组，由两 个电容器组成，与所述第二运算放大器相连接。
专利摘要本实用新型提供一种全波整流电路，包括用于对输入信号进行半波整流处理的半波整流模块；用于对所述输入信号和所述半波整流模块的输出信号进行反向求和处理的反向求和模块，与所述半波整流模块相连接。本实用新型实施例能够实现精密的全波整流，为计算机采集微弱电压信号并准确反映外部设备的运行状态提供了可靠的保障，且具有较高的经济性和实用性。
文档编号H02M7/04GK201577039SQ200920266838
公开日2010年9月8日 申请日期2009年11月9日 优先权日2009年11月9日
发明者刘丽, 荣亮, 陈铁年, 韩红彬 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心