1．电路的基本原理

“同步”原本的含义是整流器件的开关与功率开关信号（方波）同步，与正弦波的市电“同步”已经不是严格意义上的“同步”了。

变压器T1是为了降压，因为只有低压才更能显示同步整流的优势，实际上，为了使这个电路有一定的实用性，就图中电路而言，电路的输出电压几乎已经达到极限了，要增加输出电压，这个电路就需要增加一些元件。15V的输出电压可以供给一台不错的D类功放了，巧合的是，D类功放也几乎尢一例外地采用了VMOS为输出级。

变压器的输入端标出了市电的零线（中性线）与火线（相线），在此并没有区分的必要，只是为了让初学者养成一个良好的习惯，在很多实际应用中，二者的区分是有必要的，而且，这样的好习惯对安全也有重要的作用，详细的原理这里就不赘述了。

变压器的次级绕组N4是给运放供电的，因为运放的耗电小，图中一片运放（包含两路运放）的耗电量不到5mA；因为工作频率很低，VMOS的驱动电压可以忽略不计。滤波电容(C1、C2)的容量也不需要很大，为了简化电路，图中采用了无极性电容，以免搞错极性。这两个电容完全可以采用电解电容，但是安装的时候要注意极性。这个电路可稍作一些变化，如运放可以采用主绕组N2、N3供电，只是电路的形式要显得复杂一些，本节就不推荐了。

主绕组N2、N3就是为用电电路供电的主绕组，阴影部分除了C1、C2之外，相当于两个整流二极管，构成了全波整流电路，整流的输出经主滤波电容C3滤波后输出，输出电流可以达到10A而不需要为两个VMOS加独立的散热器。当然，前提是电源变压器的功率容量要足够，主滤波电容的容量也要相应增加。

输出电流为5A时，两个充当“整流二极管”的VMOS的压降约为40mV，远比肖特基二极管要低，而在整流二极管中，肖特基二极管的压降算是最低了，也要300mV以上。普通二极管和快恢复二极管，压降一般都在600mV以上。就开关速度而言，VMOS也与肖特基二极管相当。

用受控的N沟道VMOS来充当整流二极管，基本原理可以用图2.7来说明。图中的两个电池表示运放的电源。

受控的VMOS与它内部的体二极管呈并联关系，因为VMOS的导通电阻远低于休二极管，因此实际起作用的是受控的VMOS。这里需要注意的另一点是，在我们常见的应用电路中，流过VMOS的电流方向一般是从漏极D到源极S(以N沟道为例)，体二极管是在VMOS关断的时候起保护作用的，电流方向与VMOS是相反的。这里的应用恰恰是反其道而行之，二者的电流方向是相同的，即VMOS中电流方向也是从源极s到漏极Do JFET的源极和漏极可以互换，这几乎是众所周知的，MOSFET实际上也可以，关键是看我们怎么用。

另一个关键问题是如何实现“同步”，从图2.6我们就叮以感觉到，运放应该是控制VMOS进行“同步”的，实际上也正是如此：在市电变成源极端为“正”，漏极端为“负”的时候，VMOS迅速饱和导通；反之，则关闭。

标准的市电电压波形是对称的正弦波，运放的功能就是检测市电的电压波形。在市电为正半周的时候，）脚输出低电平，使图2.6中的Q1关断；当市电为负半周的时候，l脚输出高电平，使Q1迅速饱和导通。

换言之，运放ICIA的1脚输出的是土15V的方波信号，信号的变化规律与市电同步但是极性相反；Q2的控制特性与Q1相反，ICIB的7脚输出的是与市电同步、极性也相同的方波。

在图2.6中，由运放构成的这种电路也称为“过零检测”电路，电路原理可以用图2.8来说明。

用运放构成的过零检测电路实际上是一个比较器，图2.8中的运放是常见的双极性运放，即内部可以等效为BJT构成的运放，输入端需要下拉电阻R1，以免输入阻抗过高引起自激，输出端需要有上拉电阻R2，为输出端的输出级电路提供偏置。图2.7所用的TL072采用的是JFET差分输入级，输出级为图腾柱电路，图2.8中的两个电阻就可以省略了，这是我们采用TL072的主要原因。就图2.7中的电路来说，本书第1章中提及的TL082也完全可以用，主要是看我们存做实验时，手头有什么。

比较器的原理也不复杂，运放之所以会有两个标有“+”、“-”的输入端，并不是二者有极性，而是表示二者的输入信号与输；H信号的相位关系，“+”（同相输入端）表示与输出端相同，“一”则表示与输出端相反。因此图2.8所示的电路也称为“同相比较器”，即输入、输出端的波形是同相的：输入端为正，输出端为正；反之亦然。图2，6中的比较器则是“反相比较器”，即输入、输出端的波形是反相的：输入端为正，输出端为负；反之亦然。

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