JPH0746845A - オペアンプ絶対値回路における回路方式 - Google Patents
オペアンプ絶対値回路における回路方式Info
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- JPH0746845A JPH0746845A JP20711593A JP20711593A JPH0746845A JP H0746845 A JPH0746845 A JP H0746845A JP 20711593 A JP20711593 A JP 20711593A JP 20711593 A JP20711593 A JP 20711593A JP H0746845 A JPH0746845 A JP H0746845A
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- Japan
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- operational amplifier
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 オペアンプ絶対値回路叉は全波整流回路にお
いて、周波数特性の向上を図り、より広帯域化させ、よ
り広ダイナミック・レンジ化することが可能な回路方式
を得る。 【構成】 オペアンプ絶対値回路において、理想ダイオ
ード回路出力のＤ１及びＤ２の両側の正・負極の両半波
整流波形14、15を取り出し、その両半波整流波形14、15
を次段のオペアンプ１０２による差動増幅回路によって
合成する全波整流回路を構成し、そのことによって、理
想ダイオード回路出力の波形である、２つの半波整流波
形14、15の進遅による位相差をなくし、該全波整流回路
の出力波形16のゼロ付近が正しく合成される回路方式。
いて、周波数特性の向上を図り、より広帯域化させ、よ
り広ダイナミック・レンジ化することが可能な回路方式
を得る。 【構成】 オペアンプ絶対値回路において、理想ダイオ
ード回路出力のＤ１及びＤ２の両側の正・負極の両半波
整流波形14、15を取り出し、その両半波整流波形14、15
を次段のオペアンプ１０２による差動増幅回路によって
合成する全波整流回路を構成し、そのことによって、理
想ダイオード回路出力の波形である、２つの半波整流波
形14、15の進遅による位相差をなくし、該全波整流回路
の出力波形16のゼロ付近が正しく合成される回路方式。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子計測技術分野の電
子回路におけるオペアンプによる絶対値回路叉は全波整
流回路の回路方式に関する。
子回路におけるオペアンプによる絶対値回路叉は全波整
流回路の回路方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に示す回路方式は、一般に使用され
ているオペアンプ絶対値回路叉は全波整流回路である。
図によってこの回路方式における動作説明をすると、入
力（IN）に正の電圧が加わるとＤ１がオンしてＤ２がオ
フし、Ａ点で負の電圧が現れ、反対に入力に負の電圧が
加わると、Ｄ１がオフし、Ｄ２がオンして、Ａ点では出
力が現れない。このように、入力交流波形が加わればＡ
点では理想ダイオード回路による半波整流波形12が現
れ、そしてその後に入力交流波形11とＡ点の波形を、
１：２の割合で加算することによって、全波整流波形13
が得られる。
ているオペアンプ絶対値回路叉は全波整流回路である。
図によってこの回路方式における動作説明をすると、入
力（IN）に正の電圧が加わるとＤ１がオンしてＤ２がオ
フし、Ａ点で負の電圧が現れ、反対に入力に負の電圧が
加わると、Ｄ１がオフし、Ｄ２がオンして、Ａ点では出
力が現れない。このように、入力交流波形が加わればＡ
点では理想ダイオード回路による半波整流波形12が現
れ、そしてその後に入力交流波形11とＡ点の波形を、
１：２の割合で加算することによって、全波整流波形13
が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上記回路方式
を高速で動作させると、入力信号に対して理想ダイオー
ド回路を通った信号が遅れるので、これを合成すると、
出力波形のゼロ付近が正しく合成されないと言う回路方
式上の問題点が存在する。そして、そのことは、特に低
レベルで大きな誤差となり、実用上において、より一層
の広対域化とより広いダイナミック・レンジ化を実現し
ようとする上で支障をきたしている。
を高速で動作させると、入力信号に対して理想ダイオー
ド回路を通った信号が遅れるので、これを合成すると、
出力波形のゼロ付近が正しく合成されないと言う回路方
式上の問題点が存在する。そして、そのことは、特に低
レベルで大きな誤差となり、実用上において、より一層
の広対域化とより広いダイナミック・レンジ化を実現し
ようとする上で支障をきたしている。
【０００４】そして、現状では、理想ダイオード回路を
できるだけ高速で動かすために、オペアンプは開ループ
周波数特性の広いものを、また、ダイオードは、ＶＦ順
方向電圧が少なく端子間容量の少ないショットキー・ダ
イオード等を選んで使用している。つまり、それらのオ
ペアンプ及びダイオードの個別の性能に頼って高速化を
し、かつ低レベルにおける広帯域化と広いダイナミック
・レンジ化の実現を追及するしかなかった。
できるだけ高速で動かすために、オペアンプは開ループ
周波数特性の広いものを、また、ダイオードは、ＶＦ順
方向電圧が少なく端子間容量の少ないショットキー・ダ
イオード等を選んで使用している。つまり、それらのオ
ペアンプ及びダイオードの個別の性能に頼って高速化を
し、かつ低レベルにおける広帯域化と広いダイナミック
・レンジ化の実現を追及するしかなかった。
【０００５】そこで、本発明においては、オペアンプ絶
対値回路、全波整流回路において周波数特性の向上を図
り、より広帯域化、より広ダイナミック・レンジ化する
ために、使用するオペアンプやダイオードを高性能で高
価なものに頼ることなく、新規な全波整流回路の実現に
よって、より広帯域でより広ダイナミック・レンジ化
（例えば、入力周波数3.58MHz以下では60dB、10.7MHzで
は50dB以上、20MHz においても45dB以上）を可能とする
ことを目的とした。
対値回路、全波整流回路において周波数特性の向上を図
り、より広帯域化、より広ダイナミック・レンジ化する
ために、使用するオペアンプやダイオードを高性能で高
価なものに頼ることなく、新規な全波整流回路の実現に
よって、より広帯域でより広ダイナミック・レンジ化
（例えば、入力周波数3.58MHz以下では60dB、10.7MHzで
は50dB以上、20MHz においても45dB以上）を可能とする
ことを目的とした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】図２に示した従来のオペ
アンプ絶対値回路では、入力波形11に対し、理想ダイオ
ード回路を通った信号が遅れるため、ゼロ付近での合成
が正しく行われず、誤差の原因となることが判明した。
即ち、従来の回路では、入力波形11と理想ダイオード回
路の片側の出力波形である半波整流波形12を次段のオペ
アンプ反転増幅回路によって合成していたのに対して、
本方式では、図１に示す如く、理想ダイオード回路出力
のＤ１及びＤ２の両側の正極・負極の両半波整流波形1
4、15を取り出し、その半波整流波形14、15を次段のオ
ペアンプ１０２による差動増幅回路によって合成し、全
波整流回路とする構成とした。
アンプ絶対値回路では、入力波形11に対し、理想ダイオ
ード回路を通った信号が遅れるため、ゼロ付近での合成
が正しく行われず、誤差の原因となることが判明した。
即ち、従来の回路では、入力波形11と理想ダイオード回
路の片側の出力波形である半波整流波形12を次段のオペ
アンプ反転増幅回路によって合成していたのに対して、
本方式では、図１に示す如く、理想ダイオード回路出力
のＤ１及びＤ２の両側の正極・負極の両半波整流波形1
4、15を取り出し、その半波整流波形14、15を次段のオ
ペアンプ１０２による差動増幅回路によって合成し、全
波整流回路とする構成とした。
【０００７】従って、この場合、合成される信号は、両
方とも理想ダイオード回路の出力の波形であるので、２
つの信号の間の進遅による位相差はなく、出力波形16の
ゼロ付近でも正しく合成される結果が得られた。
方とも理想ダイオード回路の出力の波形であるので、２
つの信号の間の進遅による位相差はなく、出力波形16の
ゼロ付近でも正しく合成される結果が得られた。
【０００８】
【作用】図１において、Ｄ２がオンしてＣ点に正の半波
整流波形が生じ、次段のオペアンプ１０２の非反転側入
力に加える場合、Ｒ２に電流が流れ、その分Ｒ３に流れ
る電流が減り、Ｃ点の出力が減少することに注意しなけ
ればならない。故に、図１に示す回路では、Ｒ２の値を
Ｒ４に較べてできるだけ小さくして設計し、また、Ｒ６
にてゲインの調整をしているが、図１に示す定数によっ
て回路が構成されている場合、Ｒ６は次の如く求められ
る。つまり、出力電圧を１としてオペアンプ１０２の非
反転側入力側からのゲインＡ１は、 Ａ１＝（Ｒ７＋Ｒ４＋Ｒ２）／（Ｒ４＋Ｒ２）＝21／11 Ｃ点での電圧Ｖ（Ｃ）は、Ｖ（Ｃ）＝入力−Ｒ２／（Ｒ
７＋Ｒ４＋Ｒ２）＝１−1／21＝20／21となり、 出力電圧１＝Ａ１×Ｖ（Ｃ）×Ｒ６／（Ｒ５＋Ｒ６）式
より、 Ｒ６＝12.22ｋΩ が求められるのでＲ６の値はそのように設定される。
整流波形が生じ、次段のオペアンプ１０２の非反転側入
力に加える場合、Ｒ２に電流が流れ、その分Ｒ３に流れ
る電流が減り、Ｃ点の出力が減少することに注意しなけ
ればならない。故に、図１に示す回路では、Ｒ２の値を
Ｒ４に較べてできるだけ小さくして設計し、また、Ｒ６
にてゲインの調整をしているが、図１に示す定数によっ
て回路が構成されている場合、Ｒ６は次の如く求められ
る。つまり、出力電圧を１としてオペアンプ１０２の非
反転側入力側からのゲインＡ１は、 Ａ１＝（Ｒ７＋Ｒ４＋Ｒ２）／（Ｒ４＋Ｒ２）＝21／11 Ｃ点での電圧Ｖ（Ｃ）は、Ｖ（Ｃ）＝入力−Ｒ２／（Ｒ
７＋Ｒ４＋Ｒ２）＝１−1／21＝20／21となり、 出力電圧１＝Ａ１×Ｖ（Ｃ）×Ｒ６／（Ｒ５＋Ｒ６）式
より、 Ｒ６＝12.22ｋΩ が求められるのでＲ６の値はそのように設定される。
【０００９】
【実施例】次に、本発明における実施例について、図面
を参照して説明する。図１に本発明によるオペアンプ絶
対値回路の構成を示す。本構成によれば、理想ダイオー
ド回路出力のＤ１及びＤ２の両側の正極・負極の両半波
整流波形14、15を取り出し、その両半波整流波形14、15
を次段のオペアンプ１０２による差動増幅回路によって
合成する、全波整流回路とした。この新方式による本発
明の回路構成によれば、従来の一般的なオペアンプ絶対
値回路の構成の図２とは異なり、合成される信号は両方
とも理想ダイオード回路の出力の波形であるので、２つ
の信号の間の進遅による位相差はほとんどないため、図
３（３a） の実施例に示すように、出力波形のゼロ付近
でも正しく合成されていることがわかる。
を参照して説明する。図１に本発明によるオペアンプ絶
対値回路の構成を示す。本構成によれば、理想ダイオー
ド回路出力のＤ１及びＤ２の両側の正極・負極の両半波
整流波形14、15を取り出し、その両半波整流波形14、15
を次段のオペアンプ１０２による差動増幅回路によって
合成する、全波整流回路とした。この新方式による本発
明の回路構成によれば、従来の一般的なオペアンプ絶対
値回路の構成の図２とは異なり、合成される信号は両方
とも理想ダイオード回路の出力の波形であるので、２つ
の信号の間の進遅による位相差はほとんどないため、図
３（３a） の実施例に示すように、出力波形のゼロ付近
でも正しく合成されていることがわかる。
【００１０】新方式による本発明の回路構成によって得
られた結果と比較すれば、従来の一般的なオペアンプ絶
対値回路の構成では、図３（３b） の例に示すようにな
っていて、理想ダイオード回路を通った信号が遅れるた
め、ゼロ付近での合成が正しく行われていない結果とな
っている。
られた結果と比較すれば、従来の一般的なオペアンプ絶
対値回路の構成では、図３（３b） の例に示すようにな
っていて、理想ダイオード回路を通った信号が遅れるた
め、ゼロ付近での合成が正しく行われていない結果とな
っている。
【００１１】図４は、本発明によるオペアンプ絶対値回
路の構成にすることによって得られたダイナミック・レ
ンジのデータであり、入力周波数10.7MHzでは、50dB 以
上のダイナミック・レンジをもち、3.58MHzでは60dB、2
0MHzでも45dB以上のダイナミック・レンジを確保し、非
常に高性能であることがわかる。
路の構成にすることによって得られたダイナミック・レ
ンジのデータであり、入力周波数10.7MHzでは、50dB 以
上のダイナミック・レンジをもち、3.58MHzでは60dB、2
0MHzでも45dB以上のダイナミック・レンジを確保し、非
常に高性能であることがわかる。
【００１２】さらに図５には、それら上記の入力周波
数、3.58MHz、10.7MHz、20MHz でのそれぞれの出力波形
を示す。ここでは、図３（３b） に示す例のように従来
のオペアンプ絶対値回路を電流帰還形オペアンプで構成
したときのデータとの比較であるが、各々の周波数にお
いて本発明による新方式の絶対値回路では、出力波形ゼ
ロ付近でも合成が正しく行われている状況がよくわか
り、誤差が少なくなっている。
数、3.58MHz、10.7MHz、20MHz でのそれぞれの出力波形
を示す。ここでは、図３（３b） に示す例のように従来
のオペアンプ絶対値回路を電流帰還形オペアンプで構成
したときのデータとの比較であるが、各々の周波数にお
いて本発明による新方式の絶対値回路では、出力波形ゼ
ロ付近でも合成が正しく行われている状況がよくわか
り、誤差が少なくなっている。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１４】従来のオペアンプ絶対値回路においては、
周波数が高くなると、入力周波数信号と半波整流波形を
合成するので、どうしても理想ダイオード波形が遅れ、
出力波形ゼロ付近の合成が正しく行われない。そこで、
理想ダイオード回路の正・負両方の半波整流波形を合成
することによって、出力波形ゼロ付近でも正しく合成で
きるようになり、より高速化、広対域化、及び広ダイナ
ミック・レンジ化が容易となった。
周波数が高くなると、入力周波数信号と半波整流波形を
合成するので、どうしても理想ダイオード波形が遅れ、
出力波形ゼロ付近の合成が正しく行われない。そこで、
理想ダイオード回路の正・負両方の半波整流波形を合成
することによって、出力波形ゼロ付近でも正しく合成で
きるようになり、より高速化、広対域化、及び広ダイナ
ミック・レンジ化が容易となった。
【００１５】また、新方式のオペアンプ絶対値回路を低
価格な電流帰還形オペアンプによっても構成することが
でき、しかも、10.7MHzで50dB以上、20MHzで45dB以上の
ダイナミック・レンジが確保でき、周波数特性が向上し
たので、スペクトラム・アナライザ等のIF.検波回路へ
の実用が可能となった。さらに、この新方式のオペアン
プ絶対値回路を3.58MHz以下のIF.信号で動かすことによ
って60dBという広ダイナミック・レンジが確保できたの
で、無線機テスターPower測定回路の検波器等への実用
化も可能となった。
価格な電流帰還形オペアンプによっても構成することが
でき、しかも、10.7MHzで50dB以上、20MHzで45dB以上の
ダイナミック・レンジが確保でき、周波数特性が向上し
たので、スペクトラム・アナライザ等のIF.検波回路へ
の実用が可能となった。さらに、この新方式のオペアン
プ絶対値回路を3.58MHz以下のIF.信号で動かすことによ
って60dBという広ダイナミック・レンジが確保できたの
で、無線機テスターPower測定回路の検波器等への実用
化も可能となった。
【図１】本発明による新方式オペアンプ絶対値回路構成
と動作及び出力波形を示す。
と動作及び出力波形を示す。
【図２】従来の技術による方式の一般的なオペアンプ絶
対値回路構成と、動作及び出力波形を示す。
対値回路構成と、動作及び出力波形を示す。
【図３】本発明による新方式のオペアンプ絶対値回路
と、従来の技術による方式の一般的なオペアンプ絶対値
回路構成を示し、共に同じ電流帰還形オペアンプを使用
した実施例において、出力波形のゼロ付近での合成のな
され方の比較を示す。 （３a） 新方式オペアンプ絶対値回路構成の一実施例
とその出力波形のゼロ付近での合成状況を示す。 （３b） 従来方式の一般的なオペアンプ絶対値回路構
成の一実施例とその出力波形のゼロ付近での合成状況を
示す。
と、従来の技術による方式の一般的なオペアンプ絶対値
回路構成を示し、共に同じ電流帰還形オペアンプを使用
した実施例において、出力波形のゼロ付近での合成のな
され方の比較を示す。 （３a） 新方式オペアンプ絶対値回路構成の一実施例
とその出力波形のゼロ付近での合成状況を示す。 （３b） 従来方式の一般的なオペアンプ絶対値回路構
成の一実施例とその出力波形のゼロ付近での合成状況を
示す。
【図４】本発明による新方式オペアンプ絶対値回路の構
成にすることによって得られたダイナミック・レンジの
データを示す。
成にすることによって得られたダイナミック・レンジの
データを示す。
【図５】従来の技術による方式の一般的なオペアンプ絶
対値回路構成と、本発明による新方式オペアンプ絶対値
回路構成とによって得られた、入力周波数3.58MHz・10.
7MHz・20MHz のそれぞれのポイントでの出力波形の、ゼ
ロ付近での合成の状況の比較図を示す。
対値回路構成と、本発明による新方式オペアンプ絶対値
回路構成とによって得られた、入力周波数3.58MHz・10.
7MHz・20MHz のそれぞれのポイントでの出力波形の、ゼ
ロ付近での合成の状況の比較図を示す。
11 入力波形 12、14、15 半波整流波形 13、16 出力波形 101、102 オペアンプ 201、202 ダイオード
Claims (1)
- 【請求項１】 オペアンプ（１０１）とダイオード（２
０１）、（２０２）とによって構成される理想ダイオー
ド回路と、 該理想ダイオード回路による両側の正極・負極それぞれ
の半波整流波形出力を、次段のオペアンプ（１０２）に
よる差動増幅回路によって合成する全波整流回路と、 を具備するオペアンプ絶対値回路における回路方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20711593A JPH0746845A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | オペアンプ絶対値回路における回路方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20711593A JPH0746845A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | オペアンプ絶対値回路における回路方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0746845A true JPH0746845A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16534447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20711593A Withdrawn JPH0746845A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | オペアンプ絶対値回路における回路方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746845A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0670172A1 (en) * | 1994-02-22 | 1995-09-06 | Korea Institute Of Science And Technology | Magnetic filter material |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP20711593A patent/JPH0746845A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0670172A1 (en) * | 1994-02-22 | 1995-09-06 | Korea Institute Of Science And Technology | Magnetic filter material |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001003 |