ఆప్ ఉపయోగించి హాఫ్ వేవ్ మరియు ఫుల్ వేవ్ ప్రెసిషన్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్

రెక్టిఫైయర్ అంటే ప్రత్యామ్నాయ కరెంట్ (ఎసి) ను డైరెక్ట్ కరెంట్ (డిసి) గా మార్చే సర్క్యూట్. ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం ఎల్లప్పుడూ కాలక్రమేణా దాని దిశను మారుస్తుంది, కాని ప్రత్యక్ష ప్రవాహం ఒక దిశలో నిరంతరం ప్రవహిస్తుంది. సాధారణ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్లో, AC ని DC కి సరిదిద్దడానికి మేము డయోడ్‌లను ఉపయోగిస్తాము. సర్క్యూట్‌కు ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ సాధారణంగా 0.7 వి ఉన్న డయోడ్ యొక్క ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటే మాత్రమే ఈ సరిదిద్దే పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది. మేము ఇంతకుముందు డయోడ్ ఆధారిత సగం-వేవ్ రెక్టిఫైయర్ మరియు పూర్తి-వేవ్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్‌ను వివరించాము.

ఈ సమస్యను అధిగమించడానికి, ప్రెసిషన్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ ప్రవేశపెట్టబడింది. ఖచ్చితమైన రెక్టిఫైయర్ అనేది AC ని DC కి మార్చే మరొక రెక్టిఫైయర్, కానీ ఒక ఖచ్చితమైన రెక్టిఫైయర్‌లో డయోడ్ అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను భర్తీ చేయడానికి మేము op-amp ని ఉపయోగిస్తాము, అందుకే మనం అంతటా 0.6V లేదా 0.7V వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను కోల్పోవడం లేదు డయోడ్, యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద కొంత లాభం పొందడానికి సర్క్యూట్ను కూడా నిర్మించవచ్చు.

కాబట్టి, ఈ ట్యుటోరియల్‌లో, మీరు ఆప్-ఆంప్ ఉపయోగించి ఖచ్చితమైన రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్‌ను ఎలా నిర్మించవచ్చో, పరీక్షించవచ్చో, వర్తించవచ్చో మరియు డీబగ్ చేయవచ్చో నేను మీకు చూపించబోతున్నాను. దానితో పాటు, నేను ఈ సర్క్యూట్ యొక్క కొన్ని లాభాలు గురించి కూడా చర్చిస్తాను. కాబట్టి, మరింత బాధపడకుండా, ప్రారంభిద్దాం.

ప్రెసిషన్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ అంటే ఏమిటి?

ప్రెసిషన్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ గురించి తెలుసుకోవడానికి ముందు, రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రాథమికాలను స్పష్టం చేద్దాం.

పై బొమ్మ దాని బదిలీ లక్షణాలతో ఆదర్శ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ యొక్క లక్షణాలను చూపిస్తుంది. ఇన్పుట్ సిగ్నల్ ప్రతికూలంగా ఉన్నప్పుడు, అవుట్పుట్ సున్నా వోల్ట్లుగా ఉంటుంది మరియు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ సానుకూలంగా ఉన్నప్పుడు అవుట్పుట్ ఇన్పుట్ సిగ్నల్ను అనుసరిస్తుంది.

పై బొమ్మ దాని బదిలీ లక్షణాలతో ఒక ప్రాక్టికల్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్‌ను చూపిస్తుంది. ప్రాక్టికల్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్లో, అవుట్పుట్ తరంగ రూపం అనువర్తిత ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ కంటే 0.7 వోల్ట్ల తక్కువగా ఉంటుంది మరియు బదిలీ లక్షణం రేఖాచిత్రంలో చూపిన బొమ్మలా కనిపిస్తుంది. ఈ సమయంలో, అనువర్తిత ఇన్పుట్ సిగ్నల్ డయోడ్ యొక్క ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ కంటే కొంచెం ఎక్కువగా ఉంటే మాత్రమే డయోడ్ నిర్వహిస్తుంది.

ఇప్పుడు బేసిక్స్ బయటపడలేదు, మన దృష్టిని ఖచ్చితమైన రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ వైపు మళ్లించండి.

ప్రెసిషన్ రెక్టిఫైయర్ యొక్క పని

పై సర్క్యూట్ ఒక ప్రాథమిక, సగం-వేవ్ ప్రెసిషన్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్‌ను LM358 Op-Amp మరియు 1n4148 డయోడ్‌తో చూపిస్తుంది. Op-amp ఎలా పనిచేస్తుందో తెలుసుకోవడానికి, మీరు ఈ op-amp సర్క్యూట్‌ను అనుసరించవచ్చు.

పై సర్క్యూట్ ఖచ్చితమైన రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ యొక్క ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ తరంగ రూపాన్ని కూడా మీకు చూపుతుంది, ఇది ఇన్పుట్కు సరిగ్గా సమానం. ఎందుకంటే మేము డయోడ్ యొక్క అవుట్పుట్ నుండి అభిప్రాయాన్ని తీసుకుంటున్నాము మరియు డయోడ్ అంతటా ఏదైనా వోల్టేజ్ డ్రాప్ కోసం op-amp పరిహారం ఇస్తుంది. కాబట్టి, డయోడ్ ఆదర్శ డయోడ్ లాగా ప్రవర్తిస్తుంది.

ఇప్పుడు పై చిత్రంలో, ఆప్-ఆంప్ యొక్క ఇన్పుట్ టెర్మినల్లో ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క సానుకూల మరియు ప్రతికూల సగం చక్రం వర్తించినప్పుడు ఏమి జరుగుతుందో మీరు స్పష్టంగా చూడవచ్చు. సర్క్యూట్ యొక్క బదిలీ లక్షణాలను కూడా సర్క్యూట్ చూపిస్తుంది.

ప్రాక్టికల్ సర్క్యూట్లో, పై చిత్రంలో చూపిన విధంగా మీరు అవుట్పుట్ పొందలేరు, ఎందుకో చెప్పండి?

నా ఓసిల్లోస్కోప్‌లో, ఇన్‌పుట్‌లోని పసుపు సిగ్నల్, మరియు గ్రీన్ సిగ్నల్ అవుట్పుట్. సగం-వేవ్ సరిదిద్దడానికి బదులుగా, మేము ఒక విధమైన పూర్తి-తరంగ దిద్దుబాటును పొందుతున్నాము.

డయోడ్ ఆపివేయబడినప్పుడు పై చిత్రం మీకు చూపుతుంది , ప్రతికూల సగం చక్రం సిగ్నల్ ద్వారా రెసిస్టర్ ద్వారా అవుట్‌పుట్‌కు ప్రవహిస్తుంది, అందుకే అవుట్‌పుట్ వంటి పూర్తి-వేవ్ సరిదిద్దడాన్ని మేము పొందుతున్నాము, కానీ ఇది వాస్తవమైనది కాదు కేసు.

మేము 1 కె లోడ్‌ను కనెక్ట్ చేసినప్పుడు ఏమి జరుగుతుందో చూద్దాం .

సర్క్యూట్ పై చిత్రంగా కనిపిస్తుంది.

అవుట్పుట్ పై చిత్రంగా కనిపిస్తుంది.

అవుట్పుట్ ఇలా కనిపిస్తుంది ఎందుకంటే మేము ఆచరణాత్మకంగా రెండు 9.1 కె మరియు 1 కె రెసిస్టర్‌తో వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్‌ను ఏర్పాటు చేసాము, అందుకే సిగ్నల్ యొక్క ఇన్పుట్ పాజిటివ్ సగం అటెన్యూట్ అయ్యింది.

మళ్ళీ, నేను 1K నుండి లోడ్ రెసిస్టర్ విలువను 220R కు మార్చినప్పుడు ఏమి జరుగుతుందో ఈ పై చిత్రం మీకు చూపుతుంది.

ఈ సర్క్యూట్ కలిగి ఉన్న సమస్య యొక్క అతి తక్కువ బిట్ ఇది కాదు.

మీరు పైన చిత్రం ప్రదర్శనలకి కలపబడని పరిస్థితి సర్క్యూట్ అవుట్పుట్ సున్నా వోల్ట్ల క్రింద వెళ్తాడు మరియు ఒక నిర్దిష్ట తర్వాత స్పైక్ పైకి తీసుకురాబడింది.

పైన పేర్కొన్న రెండు సర్క్యూట్‌లకు, లోడ్‌తో మరియు లోడ్ లేకుండా అండర్షూట్ పరిస్థితిని పై చిత్రం మీకు చూపుతుంది. ఎందుకంటే, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ సున్నా కంటే దిగువకు వెళ్ళినప్పుడు, op-amp ప్రతికూల సంతృప్త ప్రాంతంలోకి వెళుతుంది మరియు ఫలితం చూపిన చిత్రం.

ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ సానుకూల నుండి ప్రతికూలంగా మారినప్పుడల్లా, ఆప్-ఆంప్స్ ఫీడ్బ్యాక్ అమలులోకి రావడానికి మరియు అవుట్పుట్ను స్థిరీకరించడానికి కొంత సమయం పడుతుందని మేము చెప్పగల మరొక కారణం, అందువల్ల మేము సున్నా వోల్ట్ల కంటే తక్కువ వచ్చే చిక్కులను పొందుతున్నాము అవుట్పుట్.

నేను తక్కువ స్లీవ్ రేటుతో జెల్లీ బీన్ LM358 op-amp ని ఉపయోగిస్తున్నాను కాబట్టి ఇది జరుగుతోంది . అధిక స్లీవ్ రేట్‌తో ఆప్-ఆంప్‌ను ఉంచడం ద్వారా మీరు ఈ సమస్య నుండి బయటపడవచ్చు. సర్క్యూట్ యొక్క అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో కూడా ఇది జరుగుతుందని గుర్తుంచుకోండి.

సవరించిన ప్రెసిషన్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్

పై చిత్రంలో సవరించిన ప్రెసిషన్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ చూపిస్తుంది, దీని ద్వారా పైన పేర్కొన్న అన్ని లోపాలు మరియు లోపాలను మనం తగ్గించవచ్చు. సర్క్యూట్ అధ్యయనం చేసి, అది ఎలా పనిచేస్తుందో తెలుసుకుందాం.

ఇప్పుడు పై సర్క్యూట్లో, సైనూసోయిడల్ సిగ్నల్ యొక్క సానుకూల సగం ఇన్పుట్గా వర్తింపజేస్తే డయోడ్ డి 2 నిర్వహిస్తుందని మీరు చూడవచ్చు. ఇప్పుడు పైన చూపిన మార్గం (పసుపు గీతతో) పూర్తయింది మరియు Op-amp విలోమ యాంప్లిఫైయర్‌గా పనిచేస్తోంది, మనం పాయింట్ P1 ను పరిశీలిస్తే, వోల్టేజ్ 0V గా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఆ సమయంలో వర్చువల్ గ్రౌండ్ ఏర్పడుతుంది, కాబట్టి ప్రస్తుతము చేయలేము రెసిస్టర్ R19 ద్వారా ప్రవహిస్తుంది, మరియు అవుట్పుట్ పాయింట్ P2 లో, వోల్టేజ్ 0.7V ప్రతికూలంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే op-amp డయోడ్ డ్రాప్‌కు పరిహారం ఇస్తుంది, కాబట్టి ప్రస్తుత P3 పాయింట్‌కు కరెంట్ వెళ్ళే మార్గం లేదు. కాబట్టి, Op-amp యొక్క ఇన్పుట్కు సిగ్నల్ యొక్క సానుకూల సగం చక్రం వర్తించినప్పుడల్లా మేము 0V అవుట్పుట్ను సాధించాము.

ఇప్పుడు మనం సైనోసోయిడల్ ఎసి సిగ్నల్ యొక్క ప్రతికూల సగం ఆప్-ఆంప్ యొక్క ఇన్పుట్కు వర్తింపజేసినట్లు అనుకుందాం. అంటే అనువర్తిత ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ 0V కన్నా తక్కువ.

ఈ సమయంలో, డయోడ్ D2 రివర్స్-బయాస్డ్ స్థితిలో ఉంది అంటే ఇది ఓపెన్ సర్క్యూట్. పై చిత్రం ఖచ్చితంగా మీకు చెబుతుంది.

డయోడ్ D2 రివర్స్-బయాస్డ్ స్థితిలో ఉన్నందున, ప్రస్తుతము రెసిస్టర్ R22 ద్వారా ప్రవహిస్తుంది, ఇది పాయింట్ P1 వద్ద వర్చువల్ గ్రౌండ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. ఇప్పుడు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ప్రతికూల సగం వర్తించినప్పుడు, అవుట్పుట్లో దాని విలోమ యాంప్లిఫైయర్గా మనకు సానుకూల సిగ్నల్ లభిస్తుంది. మరియు డయోడ్ నిర్వహిస్తుంది మరియు మేము P3 పాయింట్ వద్ద పరిహార ఉత్పత్తిని పొందుతాము.

ఇప్పుడు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ -Vin / R2 = Vout / R1 అవుతుంది

కాబట్టి అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ Vout = -R2 / R1 * Vin అవుతుంది

ఇప్పుడు ఓసిల్లోస్కోప్‌లోని సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్‌పుట్‌ను గమనించండి.

ఎటువంటి లోడ్ లేకుండా సర్క్యూట్ యొక్క ప్రాక్టికల్ అవుట్పుట్ పై చిత్రంలో చూపబడింది.

ఇప్పుడు సర్క్యూట్ యొక్క విశ్లేషణ విషయానికి వస్తే, సగం-వేవ్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ సరిపోతుంది, కానీ ప్రాక్టికల్ సర్క్యూట్ విషయానికి వస్తే, సగం-వేవ్ రెక్టిఫైయర్ కేవలం ఆచరణాత్మక అర్ధాన్ని ఇవ్వదు.

ఆ కారణంగా, పూర్తి-వేవ్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ ప్రవేశపెట్టబడింది, పూర్తి-వేవ్ ప్రెసిషన్ రెక్టిఫైయర్ సాధించడానికి , నేను ఒక సంక్షిప్త యాంప్లిఫైయర్‌ను తయారు చేయాలి, మరియు అది ప్రాథమికంగా.

Op-Amp ఉపయోగించి ప్రెసిషన్ పూర్తి వేవ్ రెక్టిఫైయర్

ఒక చేయడానికి పూర్తి వేవ్ ఖచ్చితత్వము ప్రతిశోధకానికి సర్క్యూట్, నేను కేవలం గతంలో పేర్కొన్న సగం వేవ్ ప్రతిశోధకానికి సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్పుట్ ఒక సంక్షిప్తం యాంప్లిఫైయర్ చేర్చారు. పాయింట్ నుండి, పి 1 నుండి పాయింట్ పి 2 ప్రాథమిక ఖచ్చితత్వ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ మరియు డయోడ్ కాన్ఫిగర్ చేయబడితే అవుట్పుట్ వద్ద మనకు ప్రతికూల వోల్టేజ్ లభిస్తుంది.

పాయింట్ నుండి, పి 2 నుండి పాయింట్ పి 3 వరకు సమ్మింగ్ యాంప్లిఫైయర్, ప్రెసిషన్ రెక్టిఫైయర్ నుండి అవుట్పుట్ రెసిస్టర్ R3 ద్వారా సమ్మింగ్ యాంప్లిఫైయర్కు ఇవ్వబడుతుంది. రెసిస్టర్ R3 యొక్క విలువ R5 లో సగం లేదా మీరు R5 / 2 అని చెప్పవచ్చు, అంటే మేము op-amp నుండి 2X లాభాలను ఎలా సెట్ చేస్తున్నాము.

పాయింట్ P1 నుండి ఇన్పుట్ కూడా రెసిస్టర్ R4 సహాయంతో సమ్మింగ్ యాంప్లిఫైయర్కు ఇవ్వబడుతుంది, ఆప్-ఆంప్ యొక్క లాభాన్ని 1X కు సెట్ చేయడానికి రెసిస్టర్లు R4 మరియు R5 బాధ్యత వహిస్తాయి.

పాయింట్ P2 నుండి అవుట్పుట్ నేరుగా 2X లాభంతో సమ్మింగ్ యాంప్లిఫైయర్కు ఇవ్వబడుతుంది కాబట్టి, అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్కు 2 రెట్లు ఉంటుంది. ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ 2 వి పీక్ అని అనుకుందాం, కాబట్టి అవుట్పుట్ వద్ద 4 వి పీక్ లభిస్తుంది. అదే సమయంలో, మేము 1X లాభంతో సమ్మింగ్ యాంప్లిఫైయర్‌కు నేరుగా ఇన్‌పుట్‌ను అందిస్తున్నాము.

ఇప్పుడు సమ్మింగ్ ఆపరేషన్ జరిగినప్పుడు (-4V) + (+ 2V) = -2V మరియు అవుట్పుట్ వద్ద op-amp గా అవుట్పుట్ వద్ద సంక్షిప్త వోల్టేజ్ లభిస్తుంది. Op-amp విలోమ యాంప్లిఫైయర్ వలె కాన్ఫిగర్ చేయబడినందున, P3 పాయింట్ అయిన అవుట్పుట్ వద్ద + 2V ను పొందుతాము.

ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ప్రతికూల శిఖరం వర్తించినప్పుడు అదే జరుగుతుంది.

పై చిత్రం సర్క్యూట్ యొక్క తుది అవుట్‌పుట్‌ను చూపిస్తుంది, నీలం రంగులో ఉన్న తరంగ రూపం ఇన్‌పుట్ మరియు పసుపు రంగులో ఉన్న వేవ్‌ఫార్మ్ సగం-వేవ్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ నుండి అవుట్‌పుట్, మరియు ఆకుపచ్చ రంగులో ఉన్న తరంగ రూపం పూర్తి-వేవ్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్పుట్.

భాగాలు అవసరం

• LM358 op-amp IC - 2
• 6.8 కె, 1% రెసిస్టర్ - 8
• 1 కె రెసిస్టర్ - 2
• 1N4148 డయోడ్ - 4
• బ్రెడ్ బోర్డు - 1
• జంపర్ వైర్లు - 10
• విద్యుత్ సరఫరా (V 10 వి) - 1

బొమ్మ నమునా

ఆప్-ఆంప్ ఉపయోగించి సగం-వేవ్ మరియు పూర్తి-వేవ్ ప్రెసిషన్ రెక్టిఫైయర్ కోసం సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం క్రింద ఇవ్వబడింది:

ఈ ప్రదర్శన కోసం, స్కీమాటిక్ సహాయంతో సర్క్యూట్ టంకము లేని బ్రెడ్‌బోర్డ్‌లో నిర్మించబడింది; పరాన్నజీవి ఇండక్టెన్స్ మరియు కెపాసిటెన్స్ తగ్గించడానికి, నేను భాగాలను సాధ్యమైనంత దగ్గరగా కనెక్ట్ చేసాను.

మరింత వృద్ధి

అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ శబ్దాలను తిరస్కరించడానికి మేము అదనపు ఫిల్టర్‌ను జోడించగలిగేలా దాని పనితీరును మెరుగుపరచడానికి సర్క్యూట్‌ను మరింత సవరించవచ్చు.

ఈ సర్క్యూట్ కేవలం ప్రదర్శన ప్రయోజనాల కోసం మాత్రమే తయారు చేయబడింది. మీరు ఈ సర్క్యూట్‌ను ప్రాక్టికల్ అప్లికేషన్‌లో ఉపయోగించడం గురించి ఆలోచిస్తుంటే, సంపూర్ణ స్థిరత్వాన్ని సాధించడానికి మీరు ఛాపర్ రకం ఆప్-ఆంప్ మరియు హై ప్రెసిషన్ 0.1 ఓంస్ రెసిస్టర్‌ను ఉపయోగించాలి.

మీరు ఈ కథనాన్ని ఇష్టపడ్డారని మరియు దాని నుండి క్రొత్తదాన్ని నేర్చుకున్నారని నేను ఆశిస్తున్నాను. మీకు ఏమైనా సందేహం ఉంటే, మీరు ఈ క్రింది వ్యాఖ్యలలో అడగవచ్చు లేదా వివరణాత్మక చర్చ కోసం మా ఫోరమ్‌లను ఉపయోగించవచ్చు.