如何利用单电源运放跟随器实现精密全波整流？

利用单电源运放的跟随器的工作特性，也可以实现精密全波整流。单电源供电的运放构成的跟随器，当输入信号大于 0 时，输出跟随输入变化。当输入信号小于 0 的时候，输出为 0。利用这个特性可以构成如下的电路。

当输入为正电压时，等效电路如下：

输入电阻 Rin = inf

输出电阻 Rout = 0

Vout = Vin

当输入为负电压时，等效电路如下：

输入电阻 Rin = R1

输出电阻 Rout = 0

Vout = - R2/R1 * Vin

使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性。而且，单电源跟随器在负信号输入时也有非线性。这些都会导致输入波形的失真。另外，输入电阻随输入信号的极性也会发生变化，如果 R1、R2 不相等，则增益也随输入信号的极性变化。

利用单运放构成的精密全波整流电路主要有两种，一种称之为 T 型，另一种称为△型。

T 型精密全波整流电路的原理图如下。

图 1 T 型精密全波整流电路

上面电路中 R1 = R3 = 2*R2

当输入为正电压时，D1 导通 D2 截止，这时运放的作用就是将 R3 的下端的电位钳位在 0 V，整个电路可以简化为三个电阻的电阻网络。

输入电阻：Rin = R1 + (R2+Rz)||R3 > R1 + R2 || R3， Rz 为负载内阻

输出电阻：Rout = (R1+Ri)||R3+ R2，Ri 为信号源内阻

开路输出电压：Vout =Vin/2

当输入为负电压时，D1 截止，D2 导通，就是个放大倍数为 -0.5 的反向放大电路。

输入电阻：Rin = R1

输出电阻：Rout = 0

Vout = Vin /2

因此，功能为全波整流，也就是绝对值运算。这个电路的缺点在于输入输出电阻随信号极性变化。

△型电路如下，其中 R1 = 2*R2=2*R3：

图 2 单运放精密全波整流电路(△型)

原理与 T 型差不多，输入为正电压时，D1 导通，D2 截止。相当于个电阻分压网络。

开路输出电压：Vout = Vin / 2

输入输出阻抗的计算很简单，这里就不计算了。

输入为负电压时 D1 截止，D2 导通。就是个反向放大电路，这时 R3 其实也没有什么真正的作用。

这个电路的特点和 T 型差不多。输入、输出阻抗随输入信号极性变化，都不是很理想。但是只用了一个运放，电路结构简单。