Penyearah Presisi menggunakan LT1078
Ketika kita berpikir tentang penyearah, hal pertama yang terlintas dalam pikiran kita adalah catu daya (power supply), karena penyearah digunakan dalam catu daya rangkaian. Konversi AC ke DC adalah wajib di beberapa rangkaian seperti rangkaian pemrosesan sinyal presisi tinggi, dan sebagian besar ukuran rangkaian real word pertama-tama harus memperbaiki tegangan sensor.
Tetapi meskipun dioda dan jembatan normal cukup untuk beberapa pekerjaan penyearah, kadang-kadang diperlukan pendekatan yang berbeda.
Rangkaian perbaikan umum yang Anda buat untuk catu daya akan berfungsi sepenuhnya, tetapi tidak akan cocok untuk rangkaian pemrosesan sinyal presisi tinggi. Alasannya hanya bahwa dalam beberapa aplikasi sinyal yang ingin kita perbaiki akan kurang dari tegangan yang diperlukan untuk mengaktifkan dioda.
Bahkan dioda Ge (germanium) sinyal kecil memerlukan pengaktifan sekitar 0.3V. Itu mungkin tidak terlihat banyak tetapi, jika Anda bekerja dengan sinyal di kisaran volt pabrik, Anda harus pergi untuk menangani masalah. Ini dapat diatasi dengan menggunakan penyearah presisi. Artikel ini membahas penyearah presisi menggunakan LT1078
Desain rangkaian memiliki dua metode standar untuk merancang penyearah presisi. Mereka dapat memperkuat sinyal AC dan kemudian memperbaikinya, atau mereka dapat melakukan keduanya sekaligus dengan Op-amp tunggal. Metode yang terakhir sering dianggap sebagai cara yang lebih baik untuk menyelesaikan pekerjaan.
Ketika input positif, itu ditingkatkan oleh Op-amp, yang mengaktifkan dioda dan akan ada aliran arus melalui beban, karena responnya, tegangan output setara dengan tegangan input. Ambang batas super dioda sebenarnya sangat dekat dengan nol. Ini setara dengan ambang sebenarnya dari dioda, dipisahkan oleh gain Op-amp.
Rangkaian dasar ini memiliki masalah, sehingga tidak sering digunakan. Ketika input berubah menjadi –ve Op-amp menjalankan loop terbuka, karena tidak ada sinyal respons melalui dioda. Untuk Op-amp tipikal dengan gain loop terbuka tinggi, output melimpah.
Jika input daya kemudian menjadi +ve lagi, Op-amp harus keluar dari keadaan jenuh sebelum amplifikasi +ve dapat terjadi lagi. Transformasi ini menghasilkan cincin dan memperoleh waktu, sangat mengurangi reaksi frekuensi rangkaian.
Kelebihan utama dari rangkaian ini adalah, bahwa Op-amp tidak pernah masuk ke saturasi tetapi outputnya harus bervariasi oleh dua tegangan dioda turun setiap kali sinyal input daya melintasi nol.
Dengan demikian, laju perubahan tegangan Op-amp dan respons frekuensinya akan membatasi aksi frekuensi tinggi, khususnya untuk level sinyal rendah, meskipun dimungkinkan kesalahan yang kurang dari 1% pada 100 kHz. Rangkaian yang serupa dapat digunakan untuk membuat rangkaian penyearah gelombang penuh yang akurat.
Penyearah presisi menggunakan rangkaian LT1078 ditunjukkan di atas. Bagian pertama dari input catu daya negatif beroperasi sebagai inverter loop tertutup (A = -1) dan bagian kedua hanyalah buffer untuk output daya positif.
Ketika sinyal input daya adalah +ve, maka output dari Op-amp pertama tetap jenuh di dekat GND, dan dioda berubah menjadi impedansi tinggi, membiarkan sinyal mengalir langsung ke tahap buffer tanpa-terbalik. Hasil kompleks adalah gelombang penuh gelombang yang diperbaiki pada output buffer.
Tetapi meskipun dioda dan jembatan normal cukup untuk beberapa pekerjaan penyearah, kadang-kadang diperlukan pendekatan yang berbeda.
Rangkaian perbaikan umum yang Anda buat untuk catu daya akan berfungsi sepenuhnya, tetapi tidak akan cocok untuk rangkaian pemrosesan sinyal presisi tinggi. Alasannya hanya bahwa dalam beberapa aplikasi sinyal yang ingin kita perbaiki akan kurang dari tegangan yang diperlukan untuk mengaktifkan dioda.
Bahkan dioda Ge (germanium) sinyal kecil memerlukan pengaktifan sekitar 0.3V. Itu mungkin tidak terlihat banyak tetapi, jika Anda bekerja dengan sinyal di kisaran volt pabrik, Anda harus pergi untuk menangani masalah. Ini dapat diatasi dengan menggunakan penyearah presisi. Artikel ini membahas penyearah presisi menggunakan LT1078
Apa itu Penyearah Presisi?
Penyearah presisi atau Dioda super adalah pengaturan yang dicapai dengan satu atau lebih Op-amp (penguat operasional) agar rangkaian berfungsi seperti penyearah dan Dioda Ideal.Desain rangkaian memiliki dua metode standar untuk merancang penyearah presisi. Mereka dapat memperkuat sinyal AC dan kemudian memperbaikinya, atau mereka dapat melakukan keduanya sekaligus dengan Op-amp tunggal. Metode yang terakhir sering dianggap sebagai cara yang lebih baik untuk menyelesaikan pekerjaan.
Rangkaian Dasar Penyearah Presisi
Rangkaian dasar penyearah presisi ditunjukkan di bawah ini. Ketika tegangan yang diberikan rangkaian ini negatif, maka akan ada tegangan negatif pada dioda. Jadi rangkaian ini berfungsi seperti rangkaian terbuka. Ini berarti tidak ada aliran arus dalam beban, serta tegangan output, adalah nol.Ketika input positif, itu ditingkatkan oleh Op-amp, yang mengaktifkan dioda dan akan ada aliran arus melalui beban, karena responnya, tegangan output setara dengan tegangan input. Ambang batas super dioda sebenarnya sangat dekat dengan nol. Ini setara dengan ambang sebenarnya dari dioda, dipisahkan oleh gain Op-amp.
Rangkaian dasar ini memiliki masalah, sehingga tidak sering digunakan. Ketika input berubah menjadi –ve Op-amp menjalankan loop terbuka, karena tidak ada sinyal respons melalui dioda. Untuk Op-amp tipikal dengan gain loop terbuka tinggi, output melimpah.
Jika input daya kemudian menjadi +ve lagi, Op-amp harus keluar dari keadaan jenuh sebelum amplifikasi +ve dapat terjadi lagi. Transformasi ini menghasilkan cincin dan memperoleh waktu, sangat mengurangi reaksi frekuensi rangkaian.
Penyearah Presisi yang Dimodifikasi
Versi lain dari penyearah presisi ditunjukkan di bawah ini. Dalam hal ini, ketika input lebih unggul dari nol, dioda D1 off, dan dioda D2 on, sehingga output daya adalah nol karena satu sisi R2 terhubung ke GND virtual, dan tidak ada aliran arus melaluinya. Ketika input kurang dari nol, dioda D1 on, dan dioda D2 off. Jadi output daya seperti input daya dengan pembesaran -R2 / R1.Kelebihan utama dari rangkaian ini adalah, bahwa Op-amp tidak pernah masuk ke saturasi tetapi outputnya harus bervariasi oleh dua tegangan dioda turun setiap kali sinyal input daya melintasi nol.
Dengan demikian, laju perubahan tegangan Op-amp dan respons frekuensinya akan membatasi aksi frekuensi tinggi, khususnya untuk level sinyal rendah, meskipun dimungkinkan kesalahan yang kurang dari 1% pada 100 kHz. Rangkaian yang serupa dapat digunakan untuk membuat rangkaian penyearah gelombang penuh yang akurat.
Penyearah Presisi menggunakan LT1078
LT1078 adalah Op-amp ganda micropower; itu dapat diperoleh dalam paket 8-pin termasuk paket mount outline pesawat kecil. Itu dinaikkan untuk fungsi supply tunggal pada 5V. ±15V kondisi juga ditawarkan. Fitur-fitur LT1078 meliputi berikut ini.- Ini tersedia dalam Paket SO 8-Pin
- Arus Supply per Amplifier-50μA Maks
- Tegangan Offset-70μV Maks
- Tegangan Offset dalam 8-Pin SO-180μA Max
- Arus Offset -250pA Maks
- Tegangan Noise-0.6μVP-P, 0.1Hz hingga 10Hz
- Arus Noise-3pAP-P, 0.1Hz hingga 10Hz
- Tegangan Drift Offset-0.4 μV / ° C
- Gain Bandwidth Product-200kHz
- Slew Rate-0.07V / μs
- Operasi supply Tunggal
- Output Source dan Sinks 5mA Load Current
Penyearah presisi menggunakan rangkaian LT1078 ditunjukkan di atas. Bagian pertama dari input catu daya negatif beroperasi sebagai inverter loop tertutup (A = -1) dan bagian kedua hanyalah buffer untuk output daya positif.
Ketika sinyal input daya adalah +ve, maka output dari Op-amp pertama tetap jenuh di dekat GND, dan dioda berubah menjadi impedansi tinggi, membiarkan sinyal mengalir langsung ke tahap buffer tanpa-terbalik. Hasil kompleks adalah gelombang penuh gelombang yang diperbaiki pada output buffer.