सूक्ष्मतामापी दिष्टकारी

सूक्ष्मतामापी दिष्टकारी एक ऑपरेशनल एंप्लीफायर के साथ प्राप्त विन्यस्त है जिससे विद्युत नेटवर्क एक आदर्श डायोड और दिष्टकारी की तरह व्यवहार कर सके। यह उच्च परिशुद्धता संकेत प्रोसेसिंग के लिए बहुत उपयोगी है। एक सूक्ष्मतामापी दिष्टकारी की सहायता से उच्च परिशुद्धता संकेत प्रसंस्करण बहुत सरलता से किया जा सकता है।

ऑप-एम्प-आधारित सूक्ष्मतामापी दिष्टकारी को विद्युत् एमओएसएफईटी-आधारित सक्रिय सुधार आदर्श डायोड के साथ भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए।

बेसिक परिपथ

एक साधारण सूक्ष्मतामापी सुधारक परिपथ

ऐसी सुविधा को प्रयुक्त करने वाला मूल परिपथ दाईं ओर दिखाया गया है, जहाँ $R_{\text{L}}$ कोई भार हो सकता है। जब इनपुट वोल्टेज ऋणात्मक होता है, तो डायोड पर एक नकारात्मक वोल्टेज होता है, इसलिए यह एक खुले परिपथ की तरह कार्य करता है, लोड से कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है, और आउटपुट वोल्टेज शून्य होता है। जब इनपुट सकारात्मक होता है, तो यह परिचालन प्रवर्धक द्वारा प्रवर्धित होता है, जो डायोड को प्रारंभ करता है। लोड के माध्यम से धारा प्रवाहित होती है और, फीडबैक के कारण, आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज के बराबर होता है।

सुपर डायोड की वास्तविक दहलीज शून्य के बहुत निकट है, लेकिन शून्य नहीं है। यह परिचालन प्रवर्धक के लाभ से विभाजित डायोड की वास्तविक सीमा के बराबर है।

इस मूल विन्यस्त में समस्या है, इसलिए इसका सामान्यतः उपयोग नहीं किया जाता है। जब इनपुट (थोड़ा सा भी) नकारात्मक हो जाता है, तो परिचालन प्रवर्धक ओपन-लूप चलाता है, क्योंकि डायोड के माध्यम से कोई प्रतिक्रिया संकेत नहीं होता है। उच्च ओपन-लूप लाभ के साथ एक विशिष्ट परिचालन प्रवर्धक के लिए, आउटपुट संतृप्त होता है। यदि इनपुट फिर से सकारात्मक हो जाता है, तो सकारात्मक प्रवर्धन फिर से होने से पहले ऑपरेशनल एंप्लीफायर को संतृप्त अवस्था से बाहर निकलना होगा। यह परिवर्तन कुछ रिंगिंग उत्पन्न करता है और कुछ समय लेता है, परिपथ की आवृत्ति प्रतिक्रिया को बहुत कम करता है।

बेहतर परिपथ

एक बेहतर सूक्ष्मतामापी सुधारक परिपथ।

एक वैकल्पिक संस्करण दाईं ओर दिया गया है। इस स्थिति में, जब इनपुट शून्य से अधिक होता है, तो D1 बंद होता है, और D2 प्रारंभ होता है, इसलिए आउटपुट शून्य होता है क्योंकि इसका दूसरा सिरा $R_{2}$ वर्चुअल ग्राउंड से जुड़ा है और इसके माध्यम से कोई करंट नहीं है $R_{2}$. जब इनपुट शून्य से कम होता है, तो D1 प्रारंभ होता है और D2 बंद होता है, इसलिए आउटपुट इनपुट की तरह होता है जिसमें प्रवर्धन होता है $-R_{2}/R_{1}$. इसका इनपुट-आउटपुट संबंध निम्न है:

इस परिपथ का लाभ यह है कि ऑप-एम्प कभी भी संतृप्ति में नहीं जाता है, लेकिन इसके आउटपुट को दो डायोड वोल्टेज ड्रॉप्स (लगभग 1.2 V) से हर बार इनपुट संकेत के शून्य को पार करने पर बदलना चाहिए। इसलिए, ऑपरेशनल एम्पलीफायर की स्लीव दर और इसकी आवृत्ति प्रतिक्रिया (गेन-बैंडविड्थ उत्पाद) उच्च-आवृत्ति प्रदर्शन को सीमित कर देगी, विशेष रूप से कम संकेत स्तरों के लिए, चूँकि 100 kHz पर 1% से कम की त्रुटि संभव है।

सूक्ष्मतामापी पूर्ण-तरंग दिष्टकारी परिपथ बनाने के लिए समान परिपथ का उपयोग किया जा सकता है।

पीक डिटेक्टर

थोड़े से संशोधन के साथ, संकेत स्तर की चोटियों का पता लगाने के लिए मूलभूत सूक्ष्मतामापी दिष्टकारी का उपयोग किया जा सकता है। निम्नलिखित परिपथ में, एक कैपेसिटर संकेत के चरम वोल्टेज स्तर को बरकरार रखता है, और पता लगाए गए स्तर को रीसेट करने के लिए एक स्विच का उपयोग किया जाता है।

जब इनपुट विन Vc (संधारित्र में वोल्टेज) से अधिक हो जाता है, तो डायोड आगे-पक्षपाती होता है और परिपथ एक वोल्टेज अनुयायी बन जाता है। परिणामस्वरूप, आउटपुट वोल्टेज वीओ विन का अनुसरण करता है जब तक विन वीसी से अधिक हो जाता है। जब विन वीसी से नीचे चला जाता है, तो डायोड रिवर्स-बायस्ड हो जाता है और कैपेसिटर तब तक आवेश रखता है जब तक कि इनपुट वोल्टेज फिर से वीसी से अधिक मान प्राप्त नहीं कर लेता।

बाहरी संबंध

• Patent from 1982 (expired) detailing a simple very accurate design
• Rod Elliott's improved version
• Single op-amp full-wave rectifier circuits