相敏整流电路的原理和优化设计

相敏整流电路多用于变压器电桥的输出端，以辨别被测量的变化方向，消除由于变压器线圈不平衡及高次谐波引起的残余电压。常用的相敏整流电路有半波和全波两种。全波相敏整流电路如图11.2-8所示。

电桥中Z1和Z2为差动传感器的两个线圈，R1和R2为平衡电阻（R1＝R2＝R），VD1～VD4构成了相敏整流器。

当差动传感器在Z1＝Z2＝Z时处于平衡，输出电压＝0。

图11.2-8　带相敏整流电路的电桥

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图11.2-9　整流器输出特性曲线

当Z1＝Z＋ΔZ，Z2＝Z－ΔZ时，如果电源上端为正，二极管D1和D4导通，D2和D3截止，Z2和R2支路上分压于R2的压降大于Z1和R1支路上分压于R1的压降，得到输出电压为下正、上负。如果电源下端为正，上端为负，则二极管D2和D3导通，D1和D4截止，这时R2和Z1支路分压与R1和Z2分压的结果，依然使得输出电压为下正、上负。

当Z1＝Z－ΔZ、Z2＝Z＋ΔZ时，同理可得到输出电压始终是下负、上正。

换句话说，当Z1＝Z＋ΔZ时，输出电压保持下正、上负，幅值随ΔZ增大而变大；当Z1＝Z－ΔZ时，输出电压保持下负、上正，幅值随ΔZ增大而变大。

有相敏整流器电桥和无相敏整流器电桥的输出电压特性曲线见图11.2-9所示。

由于二极管存在一定的导通电压降，在E.过零点附近，波形要失真，会影响输出结果。