[发明专利]一种单电源供电的信号整流检波电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种单电源供电的信号整流检波电路，属于电路技术领域。

背景技术

整流检波电路是信号处理电路的一种重要电子单元，该电路由运算放大器、二极管和阻容等元器件组成。传统的全波检波整流电路，在输入信号的直流分量较偏置基准电压而言出现偏移时，存在整流检波输出波形对称性差的问题。

发明内容

本发明的目的：本发明采用单电源供电，通过一种新结构的整流检波电路单元实现全波检波整流，使电路输出信号具有更好的对称性，且信号增益大于0dB。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种单电源供电的信号整流检波电路，其特征是，包括电压转换电路单元和整流检波电路单元；

电压转换电路单元为整流检波电路单元提供工作电压和偏置基准电压；

整流检波电路单元对输入信号进行全波检波整流，在输入信号的直流分量较偏置基准电压出现偏移时，保持输出电压波形的对称性。

所述电压转换电路单元包括一路输入的电源电压和两路输出电压，其中一路输出电压为输入的电源电压经滤波后输出的工作电压，另一路输出电压为输入的电源电压经电压跟随器后输出的偏置基准电压。

所述整流检波电路单元包括级联的两个运算放大器，输入信号输入至第一运算放大器的反相输入端，偏置基准电压分别经第七电阻、第十一电阻同时输入至第一运算放大器的同相输入端和第二运算放大器的同相输入端；输入信号与第一运算放大器的反相输入端之间还连接有由隔直电容与第八电阻串联形成的一阶高通滤波器，再分别经第十电阻连接至第一二极管的正极，经第九电阻连接至第二二极管的负极；第一二极管的负极同时与第二二极管的正极、第一运算放大器的输出端连接；第一二极管的正极还经第十二电阻与第二运算放大器的同相输入端连接；第二二极管的负极还经第十三电阻与第二运算放大器的反相输入端连接；第二运算放大器的反相输入端经第十四电阻连接至其输出端；第二运算放大器的输出端输出为输出电压。

所述一阶高通滤波器的截止频率为：

式中，C₁₈为隔直电容的容值与R₁₀₈为第八电阻的阻值。

本发明所达到的有益效果：

(1)单电源输入。

本发明只需提供+12V单电源电压输入，通过电压转换电路单元实现+4.8V和+12V双电源输出，且输出电压稳定，不受后级电路的影响。

(2)输出信号对称性好。

信号的直流分量和偏置基准电压存在一定偏移时，全波检波整流的输出波形与没有偏移时较一致，且对称性好。

(3)增益大于0dB。

整流检波输出信号Vo的峰峰值大于输入信号Vin峰峰值的一半，增益大于0dB。

附图说明

图1系统硬件框架；

图2电压转换电路单元；

图3整流检波电路单元；

图4a Vin无偏移时，Vo输出信号波形图；

图4b Vin偏移+20mV、有隔直电容时的Vo波形；

图4c Vin偏移-20mV、有隔直电容时的Vo波形。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

配合本发明实现的硬件系统如图1所示。系统主要由电压转换电路单元和整流检波电路单元组成。其中电压转换电路单元用运算放大器TLE2074实现，它提供工作电压和偏置基准电压。整流检波电路由运算放大器TL084和若干阻容组成，实现输入信号的全波检波整流，在输入信号的直流分量较偏置基准电压而言出现偏移时，输出波形亦具有较好的对称性。

各个功能电路的设计过程详细论述如下。

1、电压转换电路单元

+12V输入电源电压由电阻R103、R104分压，再经运算放大器TLE2074输出稳定的+4.8V电压。电压跟随器作阻抗变化，因此负载效应小。该电路单元实现了单电源输入、双电源输出的电压转换，并保证电压较输出稳定，不受后级电路的影响。其具体电路如图2所示，电压转换电路单元包括一路输入的电源电压和两路输出电压，其中一路输出电压为输入的电源电压经滤波后输出的工作电压VCC1，另一路输出电压为输入的电源电压经电压跟随器N1A后输出的偏置基准电压VCC2。本实施例中，电源电压为+12V，工作电压VCC1为+12V，偏置基准电压VCC2为+4.8V。

2、整流检波电路单元