反相型理想二极管电路图

文章摘要：在非反相的理想化二极管电路中，很难实现箝位电路，不可避免输出饱和在负电位上的现象。因此，一般的理想化二极管由如图1所示的反相电路构成。图1 反相理想二极管的构成这个电路在输入为正电位时二极管D1导通，OP放大器的输出由于二极管的正向电压(-VF)而几乎饱和。此时二极管D1因-VF，而被逆偏置，电路的输出电阻ro为10kΩ。输入为负电位时，二极管D1不导通，这次二极管D2被正向偏置，输出电阻ro变为极小值.而且，OP放大器的输出波形由于箝位二极管的插入，而不能变成-VF以下的负电位，所以很难受到通过速率的限制，能够高速化。追求高速性的时候，D1、D2使用正向电压小的肖特基二极管较好。另外，所用的

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　　在非反相的理想化二极管电路中，很难实现箝位电路，不可避免输出饱和在负电位上的现象。因此，一般的理想化二极管由如图1所示的反相电路构成。

　　图1 反相理想二极管的构成

　　这个电路在输入为正电位时二极管D1导通，OP放大器的输出由于二极管的正向电压(-VF)而几乎饱和。此时二极管D1因-VF，而被逆偏置，电路的输出电阻ro为10kΩ。

　　输入为负电位时，二极管D1不导通，这次二极管D2被正向偏置，输出电阻ro变为极小值.而且，OP放大器的输出波形由于箝位二极管的插入，而不能变成-VF以下的负电位，所以很难受到通过速率的限制，能够高速化。

　　追求高速性的时候，D1、D2使用正向电压小的肖特基二极管较好。另外，所用的OP放大器也需要为高速类型。作为高速OP放大器，应用较广泛的电流反馈型OP放大器由于受到周边电阻值的制约，很难适用于理想化的二极管电路。这里用LM6361N进行实验。在高速电路中，减小电路的杂散电容很重要，反馈电阻值也应该是个小值。

　　图2是提高输入频率为500kHz(ZVp-p)时的OP放大器的输出波形。正输入时被箝位在约-0.5V，负输入时变成＋1.51V的峰值，这是在信号的峰值上加上了二极管D2的正向电压VF，而得的电位。在输出波形的上升部分存在若干的非线性是由OP放大器开环频率特性的限制而引起的。

　　图2反相理想二极管电路的OP放大器输出波形

　　图3是通过二极管时的输出波形。当F＝500kHz，上升的波形变差。箭头所指为饱和状态向线性动作的过渡。要想使波形变得稍微平滑一些，则应使用正向电压VF，小的肖特基二极管。

　　图3 反相理想二极管电路的二极管输出波形

　　当输入频率为F＝2MHz时，波形变形很大的输出波形如图4所示。此种波形已经不能认为是半波整流波形。峰值附近波形的混乱是由于受到示波器的探头的影响。

　　图4反相理想二极管电路的二极管输出波形

　　从负输入变成峰值时的延时是由于OP放大器的输出响应不好，如果将OP放大器换成更高速的，则具有改善的可能性。