Raddrizzatore di precisione
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Raddrizzatore di precisione o Super diodo è un elemento circuitale composito unitario. Combinazione di un diodo con un amplificatore operazionale: intesa ad ottenere un elemento che funzioni come raddrizzatore o diodo ideale. Risulta particolarmente utile per la elaborazione di segnali a precisione elevata.
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[modifica] struttura
La struttura basilare che realizza detta combinazione è la seguente:
in cui RL può essere qualunque carico.
[modifica] principio di funzionamento
Se la tensione in ingresso è negativa, pure quella sul diodo è negativa, cosicche esso opera come un circuito aperto e non vi è corrente attraverso il carico e la tensione in uscita è zero. Se la tensione in ingresso è positiva, essa viene amplicata dall'amplificatore ed innesca il diodo. Ne risulta della corrente nel carico e, per effetto della retroazione, la tensione in uscita è uguale alla tensione in entrata. Di fatto la tensione di soglia del super diodo non è veramente zero, come dovrebbe esserlo per risultare simile a quella di un diodo ideale, ma uguaglia il valore di soglia del diodo normale diviso per il guadagno dell'amplificatore operazionale, diventando quasi zero.
[modifica] notazioni
Il Raddrizzatore di precisione nella configurazione basica ha un problema e perciò non viene comunemente usata: quando il segnale d'ingresso diventa ( anche leggermente) negativo, l'uscita dell'amplificatore operazionale può facilmente diventare maggiore della sua propria tensione di alimentazione, inducendone così la saturazione. Quindi, al momento in cui l'entrata diventa nuovamente positiva, l'amplificatore, per riattivarsi deve uscire dalla saturazione. Questo passaggio richiede un certo tempo, e quindi riduce grandemente la risposta in frequenza del circuito.
[modifica] configurazione alternativa
La seguente è una configurazione alternativa con risposta di frequenza soddisfacente:
In questo caso, quando la tensione in ingresso è maggiore di zero, D2 è attivo e D1 è inattivo, cosicché l'uscita è zero. Quando l'ingresso è minore di zero, D2 è inattivo e D1 è attivo e l'uscita assume il valore dell'entrata moltiplicata per -(R2/R1). La sua caratteristica di trasferimento è la seguente:
Questa configurazione ha il vantaggio che l'amplificatore non va in saturazione, cosicché gli unici fattori che influenzano la sua risposta è l'amplificazione medesima ed il prodotto guadagno-larghezza di banda.
[modifica] ulteriori applicazioni
Simile circuiteria può essere usata per realizzare dei circuiti raddrizzatori per alimentatori a corrente continua.
