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zoom RSS Single Opamp Full Wave Rectifiers.

<<   作成日時 : 2012/01/21 00:43   >>

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オペアンプ1個で高精度な全波整流ができる回路について、シミュレーションしました。回路は以前から公開してあったのですが、シミュレーションもブレッドボードテストもしていませんでした。高精度かどうかはともかく、そこそこ動きそうです。

以前から公開していた回路はこちらにあります。MS20のノコギリ波→三角波変換回路を元にして、ダイオードの電圧降下の影響を補償するように考えました。
http://www5b.biglobe.ne.jp/~houshu/synth/Fwr0306.GIF


以下は、シミュレーションした回路図です。
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高速オペアンプを正負電源で使った場合と、Rail-to-railのオペアンプを単電源で使った場合についてシミュレーションしました。D6などは、万が一オペアンプのオフセットが大きい場合(100mVとか)に、出力に負電圧が出て、おかしなことにならないようにするためにつけました。数MΩの高抵抗でも代用できます。このオフセットの影響は考案した当時は考えていなくて、Mike Irwinさんに指摘されました。

シミュレーション結果の波形です。まず入力信号は、波形の誤差が良く見えるように小さ目の振幅のノコギリ波にしました。
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次にMS20のノコギリ→三角変換回路の場合、ダイオードの電圧降下があります。信号レベルが大きければ大した問題ではないのですが、気になります。
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ダイオードの電圧降下を補正した回路では、ダイオードの選択が重要で、整流用などにするとひどい波形になります。スイッチングダイオードを使えば、結構綺麗な波形になります。
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ノコギリ波をつなげるときにパルスが発生します。これはローパスフィルタなどで落とす必要があります。

利得を2倍にした回路3種類の出力波形です。縦軸目盛りがずれているので注意してください。パルスが小さくなるOut5が一番よさそうです。

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Rail-to-railオペアンプなら単電源でも動作します。ほどほどに遅いからか、ノコギリ波をつなげるときに、パルスが発生しません。これも利得2倍ならOut9がよさそうです。

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スイッチング用のショットキーダイオードを使うと、さらに綺麗になります。

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波形接続の際に発生するパルスを小さくする方法については次回に。

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