跟踪正负峰值的整流器

从音乐到复杂的控制系统等各种信号波形也许包含不相等的正负峰值幅度。“包络线跟随”电路能跟踪不相等的峰值，而选择预期峰值的能力能增强该电路的性能（参考文献 1）。图 1 中的电路向经典的绝对值电路施加了一项新方法。向 R₁（全波）施加一个输入信号，就会产生一个等于输入绝对值的输出。向R₆（正）或 R₇（负）施加一个输入信号，就会分别产生正或负半周期输出。图 2 描绘了所有三种工作模式。

如果你考虑到运算放大器 IC_1A 力求把自己的反相输入保持在虚拟地，那么对该电路的理解就简单了。例如，向负输入 R₇ 施加 -1V，就会把 D₁ 的阳极驱动到 -333 mV。IC_1A 的输出（1 号引脚）把 D₂ 的阴极驱动到足够大的正值，来迫使 D₂ 的阳极电压达到 333 mV。由于 IC_1A 的输入现在是 0V，因此 D₁ 被有效地反向偏置，并且在电路之外。D₂ 阴极的 333 mV 也施加到 IC_1B 的非反相输入（5 号引脚），并且 IC_1B 必须把它的输出（7 号引脚）驱动到 1V，由此平衡它的输入电压。IC_1B 的反相输入（6 号引脚）达到 333 mV。因此 R₄ 的电压降等于 666 mV。输入电流的三分之一流过串联的 R₂ 和 R₃，三分之二在 R₄ 中流动。为了实现单位增益，R₇ 的值等于和 R₄ 并联的 R₂+R₃ 的值。

向 R₇ 施加正输入，就会通过一个等于正向二极管电压降的电压导致 IC_1A 的输出变负，并因此使 D₁ 的阳极保持在地。D₂ 被反向偏置，并且 IC_1B 的两路输入均为 0V，电路的输出因此为 0V。对R₆ 施加一个输入电压，会产生类似运作。正输入导致等值正输出，而负输入产生 0V 输出。您可以忽略 IC_1B 的高输入阻抗的影响，它们可忽略不计。为了保持单位增益，R₆ 的值是 R₃ 的两倍。

电阻器 R₁、R₂、R₃、R₄ 和 R₅ 等值并且公差接近。请注意：IC₁ 的电源连接需要旁路电容器（未显示）。为了尽量减小误差，应使用低阻抗源或缓冲放大器来驱动电路。您可以使用一个三位置旋转开关来选择输入模式，或者使用 Digi-Key 公司等的通/通/通摇头开关（比如 C&K Components 公司的 7211）或类似开关，把它们连线形成三向选择器。（连接示意图请参见制造商的手册。）您还可以为输入使用单独的连接器，但一次只能连接一路输入。