CN107203727A - 一种由普通运放构成的无失真绝对值电路 - Google Patents

一种由普通运放构成的无失真绝对值电路 Download PDF

Info

Publication number
CN107203727A
CN107203727A CN201710348164.7A CN201710348164A CN107203727A CN 107203727 A CN107203727 A CN 107203727A CN 201710348164 A CN201710348164 A CN 201710348164A CN 107203727 A CN107203727 A CN 107203727A
Authority
CN
China
Prior art keywords
absolute value
resistance
phase input
input
operational amplifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710348164.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107203727B (zh
Inventor
徐长缨
焦营营
罗珂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Jianzhu University
Original Assignee
Shandong Jianzhu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Jianzhu University filed Critical Shandong Jianzhu University
Priority to CN201710348164.7A priority Critical patent/CN107203727B/zh
Publication of CN107203727A publication Critical patent/CN107203727A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107203727B publication Critical patent/CN107203727B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06G—ANALOGUE COMPUTERS
    • G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
    • G06G7/12—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers
    • G06G7/25—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for discontinuous functions, e.g. backlash, dead zone, limiting absolute value or peak value

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本发明的由普通运放构成的无失真绝对值电路，包括运算放大器U1A、U1B和PNP型三极管Q1；特征在于：输入信号IN接于U1A的同相输入端，U1A的反相输入端接于地，U1A的输出与三极管Q1的基极相连；U1B与U1A的同相输入端之间串联有电阻R2，U1B的反相输入端与U1A的同相输入端串联由电阻R3，U1B的反相输入端与其输出端之间有电阻R4，三极管Q1的集电极与U1B的同相输入相连。本发明的绝对值运算电路，当输入信号IN＞0时，U1B的输出端与输入端IN等电位，即OUT=IN；当输入信号IN＜0时，Q1饱和导通使得U1B的同相输入端为0电位，OUT=‑IN，最终实现了输入信号的绝对值运算，电路结构简单、合理，制作成本低，输出的绝对值波形无失真。

Description

一种由普通运放构成的无失真绝对值电路
技术领域
本发明涉及一种绝对值电路，更具体的说，尤其涉及一种由普通运放构成的无失真绝对值电路。
背景技术
绝对值电路实现对信号的绝对值运算，是一种应用广泛的信号处理电路。现有的绝对值运算电路中，由于采用了二极管，使得实际获取的原函数的波形存在失真，在要求精密计算时易导致较大误差。如图1所示，给出了待运算的原函数的波形图，图2中，标号2波形为原函数绝对值的理想波形图，标号3波形为原函数经过有二极管的绝对值电路获取的实际波形图，可见，实际获取的绝对值波形与理想波形图存在较大的失真，这是由于二极管不可避免的PN结特性所导致的。因此，如果在绝对值运算电路中杜绝使用二极管，将可避免绝对值波形的失真。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种由普通运放构成的无失真绝对值电路。
本发明由普通运放构成的无失真绝对值电路，包括运算放大器U1A、运算放大器U1B和PNP型三极管Q1；其特征在于：输入信号IN接于运算放大器U1A的同相输入端上，U1A的反相输入端接于电源地上，U1A的输出端与三极管Q1的基极相连接；运算放大器U1B的同相输入端与U1A的同相输入端之间串联有电阻R2，U1B的反相输入端与U1A的同相输入端串联由电阻R3，U1B的反相输入端与其输出端之间串联有电阻R4，U1B的输出端输出绝对值信号OUT；三极管Q1的集电极与U1B的同相输入端相连接，Q1的发射极与电源地相连接，所述电阻R3与R4的阻值相等。
本发明的有益效果是：本发明的绝对值运算电路，由运算放大器U1A、U1B和三极管Q1组成，运算放大器U1A根据输入信号的正、负来控制三极管Q1的通断状态，进而对运算放大器U1B同相输入端的电平状态进行控制；使得，当输入信号IN＞0时，U1B的输出端与输入端IN等电位，即OUT=IN；当输入信号IN＜0时，Q1饱和导通使得U1B的同相输入端为0电位，OUT=-IN，最终实现了输入信号的绝对值运算。整个运算电路使用普通运放且不采用二极管，电路结构简单、合理，制作成本低，输出的绝对值波形无失真。
附图说明
图1为待运算的原函数的波形图；
图2为原函数绝对值的理想波形图和原函数绝对值的实际波形图；
图3为本发明的由普通运放构成的无失真绝对值电路的电路图。
图中：1运算放大器U1A，2运算放大器U1B，3三极管Q1。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，给出了待运算的原函数的波形图，其标号为1；如图2所示，给出了原函数绝对值的理想波形图和原函数绝对值的实际波形图，标号2为原函数绝对值的理想波形图，标号3为原函数绝对值的实际波形图，在对原函数进行绝对值运算的过程中，尽可能地获取标号2所示的理想波形图。然而，在实际的绝对值运算电路中，由于采用了二极管会不可避免地产生压降，会导致实际获得的波形图如标号3所示，产生了波形失真。如果在绝对值运算电路中，避免采用二极管则可解决波形失真的问题。
如图3所示，给出了本发明的由普通运放构成的无失真绝对值电路的电路图，其由运算放大器U1A（1）、运算放大器U1B（2）和三极管Q1（3）组成，运算放大器U1A和运算放大器U1B均采用普通运算放大器，输入信号IN接于运算放大器U1A的同相输入端（3端），U1A的反相输入端（2端）接于电源地上。U1A的同相输入端（3端）经电阻R2与运算放大器U1B的同相输入端（5端）相连接，U1A的同相输入端（3端）经电阻R3与U1B的反相输入端（6端）相连接。
运算放大器U1A的输出端与PNP型三极管Q1的基极相连接，Q1的发射极接于电源地上，Q1的集电极与U1B的同相输入端（5端）相连接，U1B的输出端与其反相输入端（6端）之间串联有电阻R4，电阻R3与电阻R4的阻值相等。U1B的输出端形成输入信号IN的绝对值信号输出OUT。
本发明的绝对值电路的工作原理为：
在IN端输入波形1，当波形处于正半周（即UIN＞0）时，U1A的3端电平高于2端，输出端1输出高电平，三极管Q1截止，5点相当于对地断开。5端对运放虚断，没有电流，所以U1B的5、6、IN三端等电位，都等于IN点电位，则R3上没有电流，由于6端对运放也虚断，则R4上也没有电流，所以6、7两点等电位。即IN、6、5、7四点等电位，这样输入电压等于输出电压UIN＝U7，即UOUT＝+UIN。
当波形处于负半周（即UIN＜0）时，U1A的3端电平低于2端，输出端1输出低电平，三极管Q1饱和导通，5点相当于对地短路。U1B的5端电位等于地电位（0电位），根据运算放大器的“虚短”与“虚断”的基本原理，再由于R4＝R3，所以U7＝－UIN。这样输入电压无论是正还是负，输出电压等于正，即UOUT＝∣UIN∣，实现了对原函数的无误差绝对值运算。

Claims (1)

1.一种由普通运放构成的无失真绝对值电路，包括运算放大器U1A（1）、运算放大器U1B（2）和PNP型三极管Q1（3）；其特征在于：输入信号IN接于运算放大器U1A的同相输入端上，U1A的反相输入端接于电源地上，U1A的输出端与三极管Q1的基极相连接；运算放大器U1B的同相输入端与U1A的同相输入端之间串联有电阻R2，U1B的反相输入端与U1A的同相输入端串联有电阻R3，U1B的反相输入端与其输出端之间串联有电阻R4，U1B的输出端输出绝对值信号OUT；三极管Q1的集电极与U1B的同相输入端相连接，Q1的发射极与电源地相连接，所述电阻R3与R4的阻值相等。
CN201710348164.7A 2017-05-17 2017-05-17 一种由普通运放构成的无失真绝对值电路 Active CN107203727B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710348164.7A CN107203727B (zh) 2017-05-17 2017-05-17 一种由普通运放构成的无失真绝对值电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710348164.7A CN107203727B (zh) 2017-05-17 2017-05-17 一种由普通运放构成的无失真绝对值电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107203727A true CN107203727A (zh) 2017-09-26
CN107203727B CN107203727B (zh) 2020-10-27

Family

ID=59906083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710348164.7A Active CN107203727B (zh) 2017-05-17 2017-05-17 一种由普通运放构成的无失真绝对值电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107203727B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112629719A (zh) * 2020-12-29 2021-04-09 山东建筑大学 一种拉压力信号绝对值输出调理电路

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204926101U (zh) * 2015-08-18 2015-12-30 中航太克（厦门）电子有限公司 一种高精度绝对值电路

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204926101U (zh) * 2015-08-18 2015-12-30 中航太克（厦门）电子有限公司 一种高精度绝对值电路

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DAVID L.ALBEAN: "只用一个晶体管的全波信号整流器", 《电子产品世界》 *
沙振舜: "单管绝对值电路", 《电子技术》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112629719A (zh) * 2020-12-29 2021-04-09 山东建筑大学 一种拉压力信号绝对值输出调理电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN107203727B (zh) 2020-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205265658U (zh) 开关信号输入电路
CN207354224U (zh) 用于音箱扬声器的功率放大电路
CN207150553U (zh) 一种用于mos管的限流电路及mos开关装置
CN107203727A (zh) 一种由普通运放构成的无失真绝对值电路
CN206349979U (zh) 一种新型mos管开关控制电路
CN106786462B (zh) 一种运放开关型过压保护电路
CN204333903U (zh) 一种过压保护电路
CN204597904U (zh) 一种在高电压环境下工作的低电压运放电路
CN207265995U (zh) 一种采用具有使能功能线性稳压器的一键开关机电路
CN206452325U (zh) 霍尔传感器输出电平转化电路
CN207835430U (zh) 一种图腾柱电路
CN207719799U (zh) 一种汽车电机电源防反接电路
CN209016955U (zh) 一种直流无刷电机正反转电路
CN207218534U (zh) 一种兼容两种适配器的电源转换电路
CN207367581U (zh) 消影电路
CN206790073U (zh) 一种截止式过流保护电路
CN206313743U (zh) 基于比较器的数据锁存电路
CN204517686U (zh) 稳压全波整流电路
CN206181000U (zh) 一种串口电平转换电路
CN205070973U (zh) 一种由手动开关触发的模拟信号保持电路
CN204316478U (zh) Ttl电平串口开关电路
CN203838590U (zh) 欠压检测装置
CN107395176A (zh) 一种用于mos管的限流电路及mos开关装置
CN104423515B (zh) 一种低电平复位电路
CN217216531U (zh) 一种低电压io口来实现高电压mos管的电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant