絕對值電路是物理電路中數(shù)據(jù)信息的處理后的一種電路
1.絕對值電路作用
電路設計中絕對值電路對信號取絕對值變成正信號后，(將信號取絕對值后再除以√2得到的信號)就是工程中的測量值，而物理中的電路由于有相當部分是用最大值的電路，而且電路中的方向也會使數(shù)據(jù)需要處理才能得到真正的利用。絕對值電路處理方法是對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為我們生活中的實際應用的數(shù)據(jù)的重要途經(jīng)。
2.絕對值電路圖
3.絕對值電路原理
當輸入為正時不形成負反饋。則輸出u1>u2則和后面LM358進行比較輸出為正，當輸出為負信號時，則-u10則輸出也為正。
由運放的原理虛短虛斷，前面的是一個精密電路也就是只有當為正時才能與后面的構成減法電路，u6-u5>0則輸出也為正。當輸入為負時則只有二階起到負反饋的作用所以負負得正。所以始終為正就相當于取絕對值。
絕對值電路起全波整流器的作用。正輸入電壓導致第一個放大器充當一個具單位增益的反相器。第二個放大器再次對該輸出進行反相，以產(chǎn)生一個正輸出電壓。負輸入電壓使第二個放大器的正輸入朝正向移動，達到一個數(shù)值為 2/3Vin 的電壓。由第二個放大器以 3/2 的增益對此電壓進行放大也將產(chǎn)生一個與輸入電壓相等的正輸出電壓。
常用全波整流器電路示意圖。這種設計依賴兩個快速運算放大器和五個精密電阻來獲得高性能。當輸入信號為正時，A1的輸出為負，所以D1反向偏置。D2正向偏置，從而關閉A1附近經(jīng)過R2的反饋環(huán)路并形成反相放大器。A2將乘以增益-2的A1輸出和乘以增益-1的輸入信號相加，得到凈增益+1。當輸入信號為負時，D1正向偏置，從而關閉A1附近的反饋環(huán)路。D2反向偏置，故不導通。A2將輸入信號反相，產(chǎn)生正輸出。因而，A2的輸出為正電壓，表示正負輸入的絕對值。
這種設計有幾個固有的性能和系統(tǒng)缺點，如成本、交越失真、增益誤差及噪聲等。該設計要求雙電源和許多高性能元件，進一步提高了成本和復雜度。由于輸入信號跨越0 V + ΔV和0 V – ?V，A1的輸出必須在–VBE 至 +VBE之間擺動，所以響應時間可能較長。高速運算放大器和二極管可以幫助減輕這個問題，不過代價是更高的功耗。絕對值輸出的增益精度取決于R1、R2、R3、R4和R5的匹配程度。甚至一個電阻的小量失配，也會造成正負絕對值峰值之間的巨大誤差。整體噪聲增益為6，放大了運算放大器噪聲、失調(diào)和漂移效應。
為更簡單、更有效的絕對值電路，只需一個AD8277雙通道差動放大器和一個正電源。當輸入信號為正時，A1充當電壓跟隨器。A2兩個輸入端的電位與輸入信號相同，所以A2只是將正信號傳遞到輸出端。當輸入信號為負時，A1輸出端處于0 V，而A2 反轉(zhuǎn)輸入信號。最終獲得輸入信號絕對值。可在高達10 kHz的頻率下對高達±10 V的信號進行整流。如果要整流的信號非常微弱，在每個運算放大器輸出端放置一個下拉電阻可以提高0 V附近的電路性能。
這個電路看似簡單，但功能可行，這完全得益于AD8277出色的輸入輸出特性以及單電源工作能力。和大多數(shù)單電源供電應用不同，該差動放大器的輸入可在0 V 以下驅(qū)動。這允許A1的輸入端在接受負輸入信號的同時，保持0V輸出。輸入端集成ESD二極管，過壓保護能力更棒。
這個改進的絕對值電路克服了傳統(tǒng)整流器設計的諸多缺陷，其價值超乎想象。其中最為突出的是減少了所需元件數(shù)：只需一個器件。取消了外部二極管，同時也消除了交越失真。激光晶圓調(diào)整電阻精確匹配，確保增益誤差低于0.02%。電路的噪聲增益只有2，噪聲、失調(diào)及漂移更低。由于采用2 V至36 V單電源供電，AD8277靜態(tài)電流低于400μA。
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