مقوم دقيق

المقوم الدقيق ، والذي يسمى أحيانًا بالدايود الفائق ، هو عبارة عن دائرة مكبر عمليات (opamp) تعمل مثل الدايود والمقوم المثاليين . ^{[ 1 ]}

يجب عدم الخلط بين مقوم الدقة القائم على مكبر العمليات وثنائي التقويم المثالي القائم على MOSFET الطاقة.

يظهر على اليمين الدائرة الأساسية التي تنفذ هذه الميزة، حيث${\displaystyle R_{\text{L}}}$يمكن أن يكون أي حمل. عندما يكون جهد الدخل سالبًا، يضع مكبر العمليات أقصى جهد سالب له على مصعد الثنائي، لذا يكون الثنائي منحازًا عكسيًا ويعمل كدائرة مفتوحة. وبما أنه لن يمر تيار تقريبًا عبر الثنائي، فإن جهد الخرج${\displaystyle V_{\text{out}}}$سيتم إسقاطها إلى الأرض من خلال${\displaystyle R_{\text{L}}}$عندما تصبح الإشارة الداخلة موجبة، يقوم مكبر العمليات بتضخيمها، مما يؤدي إلى تشغيل الصمام الثنائي. وبسبب التغذية الراجعة السالبة ، يمر تيار كافٍ فقط.${\displaystyle R_{\text{L}}}$لهذا السبب.${\displaystyle V_{\text{out}}}$يساوي جهد الإدخال.

إن العتبة الفعلية قريبة جدًا من الصفر، لكنها ليست صفرًا. إنها تساوي العتبة الفعلية للدايود مقسومة على كسب مكبر العمليات.

يُعاني هذا التكوين الأساسي من مشكلة، لذا فهو غير شائع الاستخدام. فعندما يصبح الدخل سالبًا (ولو بشكل طفيف)، يعمل مكبر العمليات في وضع الحلقة المفتوحة، لعدم وجود إشارة تغذية راجعة عبر الصمام الثنائي. وفي مكبر العمليات النموذجي ذي كسب الحلقة المفتوحة العالي، يصل الخرج إلى حالة التشبع. وإذا أصبح الدخل موجبًا مرة أخرى، يجب أن يخرج مكبر العمليات من حالة التشبع قبل أن يتمكن من التضخيم الموجب مجددًا. يُولّد هذا التغيير بعض الرنين ويستغرق وقتًا، مما يُقلل بشكل كبير من استجابة التردد للدائرة.

يُقدَّم إصدار بديل على اليمين. في هذه الحالة، عندما يكون المدخل أكبر من الصفر، يكون D1 مُطفأً، ويكون D2 مُشغَّلاً، وبالتالي يكون المخرج صفرًا لأن الطرف الآخر من${\displaystyle R_{2}}$متصل بالأرضية الافتراضية ولا يمر تيار كهربائي من خلالها${\displaystyle R_{2}}$عندما تكون قيمة الإدخال أقل من الصفر، يكون الصمام الثنائي D1 في وضع التشغيل والصمام الثنائي D2 في وضع الإيقاف، لذا يكون الخرج مماثلاً للإدخال مع تضخيم.${\displaystyle -R_{2}/R_{1}}$وتكون علاقة المدخلات والمخرجات كما يلي:

تتميز هذه الدائرة بأن مكبر العمليات لا يدخل في حالة التشبع، ولكن يجب أن يتغير خرجه بمقدار انخفاض جهد ثنائيين (حوالي 1.2  فولت) في كل مرة تعبر فيها إشارة الدخل الصفر. لذا، فإن معدل تغير جهد مكبر العمليات واستجابته الترددية ( حاصل ضرب الكسب في عرض النطاق  ) سيحد من الأداء عند الترددات العالية، خاصةً عند مستويات الإشارة المنخفضة، على الرغم من إمكانية حدوث خطأ أقل من 1% عند 100 كيلوهرتز.

يمكن استخدام دوائر مماثلة لإنشاء دائرة تقويم موجة كاملة دقيقة .

مع تعديل بسيط، يمكن استخدام مقوم التيار الدقيق الأساسي للكشف عن ذروات مستوى الإشارة. في الدائرة التالية، يحتفظ مكثف بمستوى جهد الذروة للإشارة، ويُستخدم مفتاح لإعادة ضبط المستوى المُكتشف. عندما يتجاوز جهد الدخل V _{_in جهد المكثف V _c}، ينحاز الصمام الثنائي انحيازًا أماميًا وتصبح الدائرة مُتابعة للجهد. بالتالي، يتبع جهد الخرج V_{_o} جهد الدخل V_{_in} طالما أن V _{_in} يتجاوز V_{_c} . عندما ينخفض ​​V _{_in} عن V_{_c}، ينحاز الصمام الثنائي انحيازًا عكسيًا ويحتفظ المكثف بالشحنة حتى يصل V_{_in} مرة أخرى إلى قيمة أكبر من V_{_c} .

• براءة اختراع من عام 1982 (منتهية الصلاحية) توضح تصميمًا بسيطًا ودقيقًا للغاية
• النسخة المحسنة لرود إليوت
• دوائر مقوم الموجة الكاملة أحادية مكبر العمليات