SE457130B

SE457130B - INSIGNALOMVANDLINGSKRETS

Info

Publication number: SE457130B
Application number: SE8204156A
Authority: SE
Inventors: M Usui
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-07-24
Filing date: 1982-07-05
Publication date: 1988-11-28
Also published as: AU8569482A; SE8204156L; GB2125244B; GB2125244A; AU561059B2; CA1202380A; SE8204156D0

Description

457 130 2 av 2R gäller: V3 = -V1 när Vl > 0, och V3 = Vl-ZVZ = V1 - 2Vl = -Vl när V1 < O., Om en kondensator ansluts parallellt med motståndet 5, som bildar âterkopplingsmotstândet till operationsförstärka- ren 9, avges en spänning som är glättad i förhållande till spänningen V3 på utgângsterminalen 12. 457 130 2 of 2R applies: V3 = -V1 when V1> 0, and V3 = V1-ZVZ = V1 - 2V1 = -V1 when V1 <O., If a capacitor is connected in parallel with the resistor 5, which forms the feedback resistor to the operational amplifier- pure 9, a voltage is emitted which is smoothed in relation to the voltage V3 at the output terminal 12.

Konventionella insignalomvandlingskretsar är konstrue- rade enligt ovan. För erhållande av helvågslikriktning och våg- formsglättning måste de ovan angivna kretsarna anordnas.Conventional input signal conversion circuits are constructed as above. In order to obtain full-wave rectification and waveform smoothing, the above-mentioned circuits must be arranged.

Föreliggande uppfinning syftar till att eliminera ovan beskrivna nackdel i samband med konventionella insignalomvand- lingskretsar. Speciellt syftar uppfinningen till erbjudande av en insignalomvandlingskrets i vilken en och samma krets kan tillhandahålla en icke-glättad utsignal, en glättad utsignal eller positiva och negativa utsignaler.The present invention aims to eliminate the above-described disadvantage associated with conventional input signal conversion circuits. In particular, the invention aims to provide an input signal conversion circuit in which one and the same circuit can provide a non-smoothed output signal, a smoothed output signal or positive and negative output signals.

På den bifogade ritningen visar fig. l ett kretsschema av en konventionell insignal- omvandlingskrets, fig. 2a - 2c vågformer för beskrivning av funktionen ~ av kretsen enligt fig. l, fig. 3 ett kretsschema av ett första exempel av en insignalomvandlingskrets enligt föreliggande uppfinning, fig. 4a - 4e vågformer för beskrivning av funktionen av insignalomvandlingskretsen enligt fig. 3,- fig. Sa - 5b kretsschemata visande andra och tredje exempel på insignalomvandlingskretsar enligt föreliggande uppfinning, och fig. 6a, 6b och 6d vågformer för beskrivning av funk- tionen av kretsen enligt fig. 5a.In the accompanying drawing, Fig. 1 shows a circuit diagram of a conventional input signal conversion circuit, Figs. 2a - 2c show waveforms for describing the operation of the circuit of Fig. 1, Fig. 3 shows a circuit diagram of a first example of an input signal conversion circuit according to the present invention. Figs. 4a - 4e are waveforms for describing the operation of the input signal conversion circuit of Fig. 3, Figs. 5a - 5b are circuit diagrams showing second and third examples of input signal conversion circuits according to the present invention, and Figs. the circuit of Fig. 5a.

Fig. 3 är ett kretsschema visande ett första exempel pâ insignalomvandlingskretsen enligt föreliggande uppfinning.Fig. 3 is a circuit diagram showing a first example of the input signal conversion circuit according to the present invention.

I fig. 3 betecknas de komponenter som tidigare har beskrivits i samband med fig. l med samma hänvisningsbeteckningar. I fig. 3 avser vidare hänvisningsbeteckningen l3 ett motstånd, 4 vars ena terminal är ansluten till motståndet l. Ett mot- stånd 14 har ena terminalen ansluten till motståndet 13, och 457 130 ett motstånd 15 har ena terminalen ansluten till ingångs- terminalen 10. Ett motstånd 16 har ena terminalen ansluten till motstånden 14 och 15, och en operationsförstärkare 17 har sin inverterande ingångsterminal ansluten till motstån- den 14, 15 och 16, en icke-inverterande ingångsterminal jordad och en utgångsterminal ansluten till den inverterande terminalen via motståndet 16. I fig. 3 avser vidare hänvis- ningsbeteckningen 18 en diod ansluten mellan operationsför- stärkaren 8 och förbindelsepunkten 19 mellan motstånden 13 och 14, samt hänvisningsbeteckningen 20 utgângsterminalen av' operationsförstärkaren 17.In Fig. 3, the components previously described in connection with Fig. 1 are denoted by the same reference numerals. In Fig. 3, the reference numeral 13 further refers to a resistor 4, one terminal of which is connected to the resistor 1. A resistor 14 has one terminal connected to the resistor 13, and 457 130 a resistor 15 has one terminal connected to the input terminal 10. A resistor 16 has one terminal connected to the resistors 14 and 15, and an operational amplifier 17 has its inverting input terminal connected to the resistors 14, 15 and 16, a non-inverting input terminal grounded and an output terminal connected to the inverting terminal via the resistor 16. In Fig. 3, the reference numeral 18 further refers to a diode connected between the operational amplifier 8 and the connection point 19 between the resistors 13 and 14, and the reference numeral 20 to the output terminal of the operational amplifier 17.

Funktionen av den på detta sätt konstruerade insignal- omvandlingskretsen kommer nu att beskrivas. Det antages att resistansen av vart och ett av motstånden 13 och 14 represen- teras av R, resistansen av vart och ett av motstånden 15 och 16 representeras av 2R, och att resistanserna av de andra motstånden är desamma som de som beskrevs under hänvisning till fig. 1. Ingângsspänningen V visas i fig. 4. När spän- ningen är positiv flyter ström ilmotstânden 1 och 13 samt i dioden 18, såsom visas av den streckade linjen i fig. 3. Där- för blir spänningen V4 vid förhindelsepunkten 19 -V1 (V4 = -V1) (fig. 4c). I detta fall är operationsförstärkarens 8 utsignal lika med -V1 - (framspänningsfallet över dioden 18). Därför är dioden 7 icke-ledande (spärrande) och spänningen V2 vid förbindelsepunkten 11 är O volt, vilket är lika med spänningen u vid den inverterande ingångsterminalen av vardera operations- förstärkaren 8, 9 (fig. 4b). Medan spänningen V1 är negativ flyter strömmen genom dioden 7 och motstånden 2 och 1, såsom visas av den andra streckade linjen i fig. 3, och spänningen V2 vid förbindelsepunkten 11 är -V1 (V2 = -V1) (fig. 4b).The function of the input signal conversion circuit constructed in this way will now be described. It is assumed that the resistance of each of the resistors 13 and 14 is represented by R, the resistance of each of the resistors 15 and 16 is represented by 2R, and that the resistances of the other resistors are the same as those described with reference to Figs. 1. The input voltage V is shown in Fig. 4. When the voltage is positive, current flows in resistors 1 and 13 and in the diode 18, as shown by the dashed line in Fig. 3. Therefore, the voltage V4 at the prevention point 19 becomes -V1 (V4 = -V1) (Fig. 4c). In this case, the output of the operational amplifier 8 is equal to -V1 - (the bias voltage drop across the diode 18). Therefore, the diode 7 is non-conductive (blocking) and the voltage V2 at the connection point 11 is 0 volts, which is equal to the voltage u at the inverting input terminal of each operational amplifier 8, 9 (Fig. 4b). While the voltage V1 is negative, the current flows through the diode 7 and the resistors 2 and 1, as shown by the second dashed line in Fig. 3, and the voltage V2 at the connection point 11 is -V1 (V2 = -V1) (Fig. 4b).

Härvid är dioden 18 icke-ledande (spärrande) och spän- ningen Vä vid förbindelsepunkten 19 är 0 volt. Genom repetition av det ovan beskrivna förloppet antager spänningen V3 (fig. 4d) på utgångsterminalen 12 en negativ helvâgslikriktad vågform liknande den som beskrevs i samband med fig. 1, och spänning- en V5 (fig. 4c) på utgângsterminalen 20 har en positiv helvågs- likriktad vågform. 457 130 I det första exemplet som beskrivits ovan används enbart motståndet 5 för att återkoppla utsignalen från operationsför- stärkaren 9. Emellertid kan en kondensator 21 anslutas parallellt med motståndet 5 såsom visas i fig. Sa, i och för tillhandahål- lande av en glättad utsignal på utgångsterminalen 12. Samma effekt kan uppnås genom påläggning av en referensspänning Vref på den inverterande ingångsterminalen av operationsförstärkaren 9 vid ett motstånd 22, såsom visas i fig. Sb. Det bör dock obser- veras att i detta fall bibehålles de inverterande ingångster- minalerna av operationsförstärkarna 9 och 17 vid 0 volt på ett konstlat sätt liknande det som används vid den konventionella kretsen. Fig. 6 är ett diagram som visar vågformer som erhålles med anordningen enligt fig. Sa.In this case, the diode 18 is non-conductive (blocking) and the voltage Vä at the connection point 19 is 0 volts. By repeating the process described above, the voltage V3 (Fig. 4d) on the output terminal 12 assumes a negative full-wave rectified waveform similar to that described in connection with Fig. 1, and the voltage V5 (Fig. 4c) on the output terminal 20 has a positive full-wave rectified waveform. In the first example described above, only the resistor 5 is used to feedback the output signal from the operational amplifier 9. However, a capacitor 21 may be connected in parallel with the resistor 5 as shown in Fig. 5a, in order to provide a smoothed output signal. on the output terminal 12. The same effect can be achieved by applying a reference voltage Vref to the inverting input terminal of the operational amplifier 9 at a resistor 22, as shown in Fig. Sb. It should be noted, however, that in this case, the inverting input terminals of the operational amplifiers 9 and 17 are maintained at 0 volts in an artificial manner similar to that used in the conventional circuit. Fig. 6 is a diagram showing waveforms obtained with the device of Fig. 5a.

Av ovanstående framgår att enligt uppfinningen kan posi- tiva och negativa helvågslikriktade vågformer erhållas samtidigt genom användning av en kombination av tre operationsförstärkare.From the above it appears that according to the invention, positive and negative full-wave rectified waveforms can be obtained simultaneously by using a combination of three operational amplifiers.

Insignalomvandlingskretsen enligt uppfinningen är av enkel konstruktion och kan tillverkas till låg kostnad.The input signal conversion circuit according to the invention is of simple construction and can be manufactured at low cost.

Claims

457 130 PATENT REQUIREMENTS

An input signal conversion circuit, comprising a first operational amplifier (8) for receiving an input signal via its inverting input terminal and means (7, 18) for feedback of an output signal from the operational amplifier to the inverting input terminal, a first means (9) for receiving receiving an output signal from the first operational amplifier (8) and means (4, 5) for feedback an output signal from the first means (9) to the inverting input terminal of the first operational amplifier (8) and to an input of the first means ( 9), characterized by a second means (17) for receiving an output signal from the first operational amplifier (8) and means (15, 16) for feedback an output signal from the second means to the inverting output terminal of the first operational amplifier, and to an input of the second means (17), said feedback means for the first operational amplifier comprising first and second diodes (7, 18) of opposite polarity, each diode (7, 18) being connected to the output of the amplifier and across a series-connected resistor (2, 13) to the inverting input of the amplifier.

2. A circuit according to claim 1, characterized in that the first and second means comprise second and third operational amplifiers (9, 17). '

3. A circuit according to claim 2, characterized in that the second operational amplifier (9) receives an output signal from the first operational amplifier (8) through the first diode (7).

A circuit according to claim 2, characterized in that the input of the first means (9) is constituted by an inverting input terminal of the second operational amplifier (9).

Circuit according to claim 2, characterized in that the third operational amplifier (17) receives an output signal from the first operational amplifier (17) via the second diode (18).

Circuit according to claim 2, characterized in that the input of the second means (17) is constituted by an inverting input terminal of the third operational amplifier (17).

7. A circuit as claimed in Claim 2, characterized in that the feedback means for the second and third operational amplifiers (9, 17) are constituted by resistance means (4, 5, 15, 16).

Circuit according to claim 7, characterized in that at least one of the feedback means comprises a capacitor (21) connected in parallel with the resistance means (5).

Circuit according to claim 7, characterized in that at least one of the feedback means comprises resistance means (5) with a reference voltage (Vref) applied to the terminal connected to the inverting input terminal of the operational amplifier (9).

Circuit according to Claim 2, characterized in that the second operational amplifier (9) forms an integration circuit.