几种绝对值电路的比较
运算放大器的参数选择
运算放大器的参数指标1. 开环电压增益Avd开环电压增益(差模增益)为运算放大器处于开环状态下,对小于200Hz的交流输入信号的放大倍数,即输出电压与输入差模电压之比。
它一般为104~106,因此它在电路分析时可以认为无穷大。
2. 闭环增益AF闭环增益是运算放大器闭环应用时的电压放大倍数,其大小与放大电路的形式有关,与放大器本身的参数几乎无关,只取决于输入电组和反馈电阻值的大小。
反相比例放大器,其增益为AF=-3. 共模增益Avc和共模抑制比当两个输入端同时加上频率小于200Hz的电压信号Vic时,在理想情况下,其输出电压应为零。
但由于实际上内部电路失配而输出电压不为零。
此时输出电压和输入电压之比成为共模增益Avc。
共模抑制比Kcmr=,通常以对数关系表示:Kcmr=20log共模抑制比一般在80~120Db范围内,它是衡量放大器对共模信号抑制能力高低的重要指标。
这不仅是因为许多应用电路中要求抑制输入信号中夹带的共模干扰,而且因为信号从同相端输入时,其两个输入端将出现较大的共模信号而产生较大的运算误差。
4. 输入失调电压在常温(25℃)下当输入电压为零时,其输出电压不为零。
此时将其折算到输入端的电压称为输入失调电压。
它一般为±(0.2~15)mV。
这就是说,要使放大器输出电压为零,就必须在输入端加上能抵消Vio的差值输入电压。
5. 输入偏置电流在常温(25℃)下输入信号为零(两个输入端均接地)时,两个输入端的基极偏置电流的平均值称为输入偏置电流,即IIB=( IIB -+ IIB+)它一般在10nA~1uA的范围内,随温度的升高而下降,是反映放大器动态输入电阻大小的重要参数。
6. 输入失调电流IIO输入失调电流可表示为IIO=︱IIB --IIB+∣在双极晶体管输入级运算放大器中,IIO约为(0.2~0.1)IIB -或(0.2~0.1)IIB+。
当IIO流过信号源内阻时,产生输入失调电压。
TTL集成电路与CMOS集成电路的性能与特点
TTL集成电路与CMOS集成电路的性能与特点TTL集成电路与CMOS集成电路的性能和特点TTL集成电路使用TTL管,也就是PN结。
功耗较大,驱动能力强,一般工作电压+5VCMOS集成电路使用MOS管,功耗小,工作电压范围很大,一般速度也低,但是技术在改进,这已经不是问题。
就TTL与CMOS电平来讲,前者属于双极型数字集成电路,其输入端与输出端均为三极管,因此它的阀值电压是<0.2V为输出低电平;>3.4V为输出高电平。
而CMOS电平就不同了,他的阀值电压比TTL电平大很多。
而串口的传输电压都是以COMS电压传输的。
1、TTL电平:输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。
在室温下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平是0.2V。
最小输入高电平和低电平:输入高电平>=2.0V,输入低电平<=0.8V,噪声容限是0.4V。
2、CMOS电平:1逻辑电平电压接近于电源电压,0逻辑电平接近于0V。
而且具有很宽的噪声容限。
3、电平转换电路:因为TTL和COMS的高低电平的值不一样(ttl 5v<==>cmos 3.3v),所以互相连接时需要电平的转换:就是用两个电阻对电平分压,没有什么高深的东西。
4、OC门,即集电极开路门电路,OD门,即漏极开路门电路,必须外界上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用。
否则它一般只作为开关大电压和大电流负载,所以又叫做驱动门电路。
5、TTL和COMS电路比较:1)TTL电路是电流控制器件,而coms电路是电压控制器件。
2)TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。
COMS电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。
COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关,频率越高,芯片集越热,这是正常现象。
3)COMS电路的锁定效应:COMS电路由于输入太大的电流,内部的电流急剧增大,除非切断电源,电流一直在增大。
CMOS逻辑门电路
CMOS逻辑门电路CMOS逻辑门电路是在TTL电路问世之后,所开发出的第二种广泛应用的数字集成器件,从发展趋势来看,由于制造工艺的改进,CMOS电路的性能有可能超越TTL而成为占主导地位的逻辑器件。
CMOS电路的工作速度可与TTL 相比较,而它的功耗和抗干扰能力则远优于TTL。
此外,几乎所有的超大规模存储器件,以及PLD器件都采用CMOS艺制造,且费用较低。
早期生产的CMOS门电路为4000系列,随后发展为4000B系列。
当前与TTL兼容的CMO器件如74HCT系列等可与TTL器件交换使用。
下面首先讨论CMOS反相器,然后介绍其他CMO逻辑门电路。
MOS管结构图MOS管主要参数:1.开启电压V T·开启电压(又称阈值电压):使得源极S和漏极D之间开始形成导电沟道所需的栅极电压;·标准的N沟道MOS管,V T约为3~6V;·通过工艺上的改进,可以使MOS管的V T值降到2~3V。
2. 直流输入电阻R GS·即在栅源极之间加的电压与栅极电流之比·这一特性有时以流过栅极的栅流表示·MOS管的R GS可以很容易地超过1010Ω。
3. 漏源击穿电压BV DS·在V GS=0(增强型)的条件下,在增加漏源电压过程中使I D开始剧增时的V DS称为漏源击穿电压BV DS·I D剧增的原因有下列两个方面:(1)漏极附近耗尽层的雪崩击穿(2)漏源极间的穿通击穿·有些MOS管中,其沟道长度较短,不断增加V DS会使漏区的耗尽层一直扩展到源区,使沟道长度为零,即产生漏源间的穿通,穿通后,源区中的多数载流子,将直接受耗尽层电场的吸引,到达漏区,产生大的I D4. 栅源击穿电压BV GS·在增加栅源电压过程中,使栅极电流I G由零开始剧增时的V GS,称为栅源击穿电压BV GS。
5. 低频跨导g m·在V DS为某一固定数值的条件下,漏极电流的微变量和引起这个变化的栅源电压微变量之比称为跨导·g m反映了栅源电压对漏极电流的控制能力·是表征MOS管放大能力的一个重要参数·一般在十分之几至几mA/V的范围内6. 导通电阻R ON·导通电阻R ON说明了V DS对I D的影响,是漏极特性某一点切线的斜率的倒数·在饱和区,I D几乎不随V DS改变,R ON的数值很大,一般在几十千欧到几百千欧之间·由于在数字电路中,MOS管导通时经常工作在V DS=0的状态下,所以这时的导通电阻R ON可用原点的R ON来近似·对一般的MOS管而言,R ON的数值在几百欧以内7. 极间电容·三个电极之间都存在着极间电容:栅源电容C GS 、栅漏电容C GD和漏源电容CDS·C GS和C GD约为1~3pF·C DS约在0.1~1pF之间8. 低频噪声系数NF·噪声是由管子内部载流子运动的不规则性所引起的·由于它的存在,就使一个放大器即便在没有信号输人时,在输出端也出现不规则的电压或电流变化·噪声性能的大小通常用噪声系数NF来表示,它的单位为分贝(dB)·这个数值越小,代表管子所产生的噪声越小·低频噪声系数是在低频范围内测出的噪声系数·场效应管的噪声系数约为几个分贝,它比双极性三极管的要小一、CMOS反相器由本书模拟部分已知,MOSFET有P沟道和N沟道两种,每种中又有耗尽型和增强型两类。
三种逻辑电路的比较
三种逻辑电路的介绍与比较摘要:本文主要介绍CMOS逻辑,TTL逻辑和二极管逻辑。
先对三种逻辑电路进行介绍,然后对三种逻辑电路进行比较。
正文:一:首先介绍的是最早使用的TTL逻辑电路。
TTL全称Transistor-Transistor Logic,即BJT-BJT逻辑门电路,是数字电子技术中常用的一种逻辑门电路,应用较早,技术已比较成熟。
TTL主要有BJT(Bipolar Junction Transistor 即双极结型晶体管,晶体三极管)和电阻构成,具有速度快的特点。
最早的TTL门电路是74系列,后来出现了74H系列,74L 系列,74LS,74AS,74ALS等系列。
但是由于TTL功耗大等缺点,正逐渐被CMOS电路取代。
TTL 门电路有74(商用)和54(军用)两个系列,每个系列又有若干个子系列。
TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定,+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”,这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。
(1)74系列以内部结构可以分为:(a)标准型:结构跟构成的材料最简单,相对的特性也是不理想,所以此类型已经被淘汰多时。
无英文简写,范例:7400。
(b)早期的低功率型与高速型:低功率型,(英文Low Power简写“L”),耗电低,但速度慢。
范例:74L00。
高速型,(英文High Speed简写“H”),速度较快,输出较强,但耗电高。
范例:74H00。
由于S 型耗电与H 型相近,但速度极快。
LS 型的耗电与L 型相近,但速度却快很多,甚至比H 型还快。
因此L 型与H 型很快就退出市场。
(c)肖特基(Schottky):除了电阻器一样是做控流跟偏压用途,萧特基型最主要是采用萧特基二极管跟萧特基晶体管,改善切换速度。
在市面上跟教育单位非常普及,特性也很不错,常常被用来搭配Intel 8051使用。
绝对值电路
高速采样电路图1:16 位以上ADC电压参考电路。
高分辨率转换器存在的一些问题是电压参考噪声、稳定性,以及该参考电路驱动转换器电压参考引脚的能力。
R1、C2 和 C3 无源滤波器随电压参考噪声急剧下降。
这种低通滤波器的转角频率为 1.59Hz。
该滤波器可减少宽带噪声和极低频噪声。
附加 R-C 滤波器使噪声水平降至20位ADC的可控范围以内。
这一结果令人鼓舞。
但是,如果电流受到拉力,从 ADC 参考引脚流经 R1,则压降会破坏转换,因为每个位判定(bit decision)都有一次压降(请参见参考文献 1)。
图 1 所示电路图有一个运算放大器(op amp),旨在“隔离”C2、R1 和 C3 低通滤波器,并为 ADC 的电压参考引脚提供足够的驱动力。
25℃ 时,CMOS 运算放大器(OPA350)的输入偏置电流为 10 pA。
这一电流与 R1(10 kΩ)共同产生一个 100 nV 的恒定 DC 压降。
这种水平的压降不会改变 23 位 ADC 的最终位判定。
运算放大器的输入偏置电流随温度变化而改变,这是实际情况,但在125℃ 温度下您可以预计一个不超过 10 nA 的最大电流值,其在100℃ 温度范围产生100 μV 的变化。
我们需要将 R1 的这种压降考虑进来。
该压降会增加电压参考器件的误差。
假设电压参考电路的初始误差为±0.05%,且误差温度为3 ppm/℃。
参考电压为 4.096 伏时,室温下初始电压参考误差等于 2.05 mV,125℃ 时增加 1.23 mV。
图 1 所示电路中,随着运算放大器偏移和输入偏置电流误差的变化,参考电压器件占主导地位。
连接至图 1 所示电路的ADC,承受的误差是参考电压、R1 和 OPA350(增益误差)所产生误差的和。
运算放大器驱动一个10 μF 电容器(C4)和 ADC 的电压参考输入引脚。
位于 C4 上的电荷提供 ADC 转换期间所需的电荷。
在 AD C的数据采集和转换期间,C4 容量的大小为ADC 的参考引脚提供一种恒定的电压参考,其通常具有约 2 到 50 pF 的输入电容。
精密整流电路
精密整流电路
把交流电变为单向脉动电,称为整流,若能把微弱的交流电转换成单向脉动电,则称为精密整流或精密检波,此电路必须由精密二极管(由运放和二极管组成)来实现。
一. 精密二极管电路
1. 普通二极管整流存在的问题:见图8.4.1
Δ有死区电压S i管为0.5V,小信号时呈指数关系,见图(a) U o=U i-U D,即0<U i<U D,二极管截止,U-o=0,故小信号整流(或称检波)误差答,甚至无法工作。
2. 精密整流二极管电路见图8.4.2
Δ二极管D接在电压跟随器反馈支路中
ΔD导通时,(开环增益)
与上面普通二极管导通时U o=U i-U D相比,U D的影响减小到
如果死区电压U D=0.5V,则,可见U i’只要大于5μV使D导通,就有输出。
Δ工作原理分析见图(b)传输特性。
当U i>0,U o’>0,D通i L>0,U o=U i
当U i<0,U o’<0,D止i L=0,U o=0
二. 精密半波正路电路见图8.4.3
U i>0,U A<0,D2通,D1止,R1为D2提供电路,R f中无电流流过,U o=0
U i<0,U A>0,D1通,D2止,
三. 精密全波整流(绝对值电路) 见图8.4.4
ΔA1为半波精密整流
U i>0,U A<0,D1通,D2止,U o1= -2U i
U i<0,U A>0,D1止,D2通,U o1=0
ΔA2为反相求和:U o= -(U i+U o1)。
光栅传感器信号细分中绝对值电路的设计
知 , l> 当 , o时 , Dl截 止 , 2导 通 , 入 信 号 D 输
通 过 第 一 级
运 放 U A 反 相 放 大 , 后 再 与 V 一 起 进 入 后 一级 运 放 U B 1 之 1 构成反相加 法器 , 据 电阻匹配关系 , 后 输出为 V = ; 根 最 当 < 0时 , Dl导 通 。 2截 止 ,此 时 运 放 U1 处 于深 度 负 反 馈 D A 状 态 , 以输 入信 号 V 直 接 经 过 运 放 U1 所 B反 相 后 , 到 输 出 得
京 : 学 出版 社 .0 7 科 20.
[ 稻 田 保 . 拟 技 术 应 用 技 巧 1 1例 [ . 4 ] 模 0 M] 关静 , 圣 尧 , . 胡 译
北 京 : 学 出版社 .o 6 科 20 .
[】 海 文 , 荣 源 , 勇. 种 有 源绝 对 值 电路 的 缺 陷 分 析 5袁 李 张 一 和 改 进【 . 工技 术 杂 志 ,0 11 ( )5 — 1 J电 ] 2 0 ,8 1 :0 5 .
-
8 7-
刘 泊。 等 光栅 传 感 器信号 细分 中绝 对值 电路 的设计
当 输 出 信 号 频 率 为 2 H 5k z时 .该 电 路 的 输 出 波 形 图
如下 :
保 真 。通 过 上 述 电路 分 析 和 比较 , 合 各 种 因素 可知 . 三 种 综 第
绝 对值 电路 应是 最佳 的选 择 。 参考文献 :
s b iiin,n o d r t mp o e t e me s r me t p e iin, i a e e e r h i f m o t u u mp v me tt n l g u d vso i r e o i r v h a u e n r cso t s p p r r s ac t r h o c n i o s i r e n o a a o n o
运放绝对值电路分析
电压绝对值电路,顾名思义就是输出电压是输入电压的绝对值。
在很多运放的datasheet上可以看见绝对值电路的身影,就拿大家熟悉的OP07为例其绝对值电路如图1所示图1.OP07电压绝对值电路图现在我们来分析分析图1电路的工作过程。
(1)输入为正电压时电路可以等效为两个单位增益反向放大器级联,达到“负负得正”的效果。
可以将电路图拆分,得到前一个反向放大器如图2所示。
图2.前级反向放大器图2为什么是一个反向放大器的电路呢?主要是多了两个二极管,让我们觉得与一般的反向放大有些不同了。
我们可以看看它的工作情况。
从仿真的结果可以看出,其中D1导通,D2截止。
这个比较好理解,电路从输入口流到运放的2端口,运放的输入电流很小(可忽略),所以电路一分为二,继续向前流,都遇到10K的电阻,也同样遇到了二极管,但是上面的是从二极管正端流入,下面的是负端流入,当然D1导通,D2截止啦!(我是这么理解的,不是很科学,但是比较容易懂)。
那么下面一个10k和D2的电路截止了,就可以忽略不计了,电路就可以当做一个方向放大器来理解了。
再加上后面一个方向放大,就“负负得正”了。
(2)输入电压为负时图3.负电压仿真当输入为-6.32V,输出为6.32V。
设输入为Vin,运放1的正相输入和反相输入端电压分别为V1+、V1-,运放2的正相输入和反相输入端电压分别为V2+、V2-,R1与R2间的节点电压为V o1,电路输出电压V out.由虚短可知V1+=V1-=0V,V2+=V2-,所以V2+-V1+=V2--V1-,即这两条之路的压差相等。
我们先不理会二极管D1与D2。
那么R1、R2支路与R5支路的压差相等,但是电阻为2:1,则电流为1:2.而这两条支路电路之和等于输入电流。
由这样的关系可以计算得:V2-=V2+=-2/3Vin,V o1=-1/3Vin,因此R2两端的压差为-1/3V in。
最后的输出为:V out=V2-+[(1/3Vin)/R2] *R3=-Vin。
实验三功率方向继电器特性实验
实验三功率方向继电器特性实验一、实验目的1.熟悉BG-10B系列功率方向继电器的实际结构、工作原理和基本特性。
2.掌握电气特性试验与整定方法。
三、实验原理BG-10B系列功率方向继电器(包括BG-11B、12B、13B)应用于电力系统方向保护接线中,作为功率方向元件。
其中BG-12B用于相间短路保护;BG-13B 用于接地保护;BG-11B是具有双方向接点的功率元件,用于平行线路横联差动保护中。
由于BG-12B型功率方向继电器应用较为广泛,因此本实验指导书以BG-12B型为例详细介绍其试验方法,今后在实际工程中需对其他型号的功率方向继电器进行试验,可参照进行,方法相同。
功率方向继电器利用比较绝对值的原理构成。
它由比较回路、滤波回路和触发回路组成。
方块图见图1-1、原理图见图1-6。
1.比较回路:绝对值比较构成原理,见图1-2。
图1-1 方块图图1-2 绝对值比较回路由互感器TA1和整流桥VD1~VD4组成的工作回路,由互感器TA2和整流桥VD5~VD8组成的制动回路。
互感器TA1和TA2的初级分别接入电流I Y和I L。
由于TA1的电压线圈和TA2电压线圈同极性串联,TA1的电流线圈和TA2电流线圈反极性串联(如图1-2所示),I L为线路电流互感器TA的二次电流,它的值是不变的。
TA1和TA2一次侧的电压绕组,通过移相回路,与电压互感器二次相接。
因电压绕组的输入阻抗比移相阻抗小得多,所以电流I Y也可以看作近似不变。
于是互感器TA1和TA2可按电流互感器分析,当互感器TA1和TA2的一次绕组分别通入电流I Y和I L时,它们产生的磁势在TA1是相加的,在TA2是相减的,于是在互感器TA1输出线圈以电流形式取出矢量和I Y+I L,在互感器TA2输出线圈以电流形式取出矢量和I Y- I L,二者分别经整流器VD1~VD4和VD5~VD8加以整流,然后进行绝对值比较。
从图1-3(a)中可看到φ=90°时,|İY+ İL|=|İY-İL|;从图1-3(b)中可看到φ>90°时,|İY+ İL|<|İY-İL|;从图1-3(c)中可看到φ<90°时,|İY+ İL|>|İY-İL|。
单电源绝对值电路的特性分析与比较
单电源绝对值电路的特性分析与比较
李伟;李斌;赵连福;任伟聪
【期刊名称】《电测与仪表》
【年(卷),期】2011(048)005
【摘要】分析比较了四种绝对值电路的信号处理,分别是桥式整流电路使用芯片DB104S,使用芯片LM358的传统二极管精密全波整流电路,基于AD8037钳位放大器的全波整流电路,运用芯片AD822的单电源半波与全波整流电路.分别在频率2kHz和10kHz时,分析各种电路的输出与所加信号源的精度比较,得出较好的整流电路处理方法.经过分析处理,最后得出运用芯片AD822的单电源半波与全波整流器整流效果和精确度较好.
【总页数】4页(P93-96)
【作者】李伟;李斌;赵连福;任伟聪
【作者单位】上海大学机电工程与自动化学院,上海200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海200072
【正文语种】中文
【中图分类】TM13
【相关文献】
1.单电源绝对值电路的特性分析与比较 [J], 栾丽丽
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3.对《电路》课中“一阶电路”“相量法”与“拉普拉斯变换”的分析与比较 [J], 韩菊;许军
4.基于单电源磁通门原理的漏电检测电路设计 [J], 卢志军;迟长春
5.一种基于有源模拟电感的单电源蔡氏电路 [J], 段晓飞;高同强
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增量与绝对值区别
一、旋转编码器的原理和特点:旋转编码器是集光机电技术于一体的速度位移传感器。
当旋转编码器轴带动光栅盘旋转时,经发光元件发出的光被光栅盘狭缝切割成断续光线,并被接收元件接收产生初始信号。
该信号经后继电路处理后,输出脉冲或代码信号。
其特点是体积小,重量轻,品种多,功能全,频响高,分辨能力高,力矩小,耗能低,性能稳定,可靠使用寿命长等特点。
1、增量编码器:由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。
2、绝对型编码器:绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16 线……编排,这样,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码),这就称为n 位绝对编码器。
这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。
绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的,它无需记忆,无需找参考点,而且不用一直计数,什么时候需要知道位置,什么时候就去读取它的位置。
这样,编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
从上面的描述可以看出:两者各有优缺点,增量型编码器比较通用,大多场合都用这种。
从价格看,一般来说绝对型编码器要贵得多,而且绝对型编码器有量程范围,所以一般在特殊需要的机床上应用较多而已。
二、输出信号1、信号序列一般编码器输出信号除A、B两相(A、B两通道的信号序列相位差为90度)外,每转一圈还输出一个零位脉冲Z。
当主轴以顺时针方向旋转时,按下图输出脉冲,A通道信号位于B通道之前;当主轴逆时针旋转时,A通道信号则位于B通道之后。
利用差动放大器实现低功耗、高性能绝对值电路
发掘绝对值电路更多价值 -利用差动放大器实现低功耗、高性能绝对值电路作者:Moshe Gerstenhaber 和Reem Malik 传统上,精密半波和全波整流器均采用精心挑选的元件,这些元件包括高速运算放大器、快速二极管和精密电阻。
元件数量繁多致使这种解决方案成本很高,而且无法摆脱元件间交越失真、温度漂移变化的困扰。
本文介绍了如何配置双通道差动放大器 - 不需任何外部元件来提供精密绝对值输出。
这种创新方案可以比传统方案实现更高精度、更低成本和功耗。
如图1所示,差动放大器1包括一个运算放大器和四个电阻,它们配置成一个减法器。
低成本单芯片差动放大器内置激光晶圆调整电阻,提供极高增益精度、低失调、低失调漂移、高共模抑制以及比分立替代器件更出色的整体性能。
图1. 差动放大器 传统绝对值电路 图2所示为常用全波整流器电路示意图。
这种设计依赖两个快速运算放大器和五个精密电阻来获得高性能。
当输入信号为正时,A1的输出为负,所以D1反向偏置。
D2正向偏置,从而关闭A1附近经过R2的反馈环路并形成反相放大器。
A2将乘以增益-2的A1输出和乘以增益-1的输入信号相加,得到净增益+1。
当输入信号为负时,D1正向偏置,从而关闭A1附近的反馈环路。
D2反向偏置,故不导通。
A2将输入信号反相,产生正输出。
因而,A2的输出为正电压,表示正负输入的绝对值。
图2. 标准全波整流器2, 3 这种设计有几个固有的性能和系统缺点,如成本、交越失真、增益误差及噪声等。
该设计要求双电源和许多高性能元件,进一步提高了成本和复杂度。
由于输入信号跨越0 V + ΔV 和0 V – ∆V ,A1的输出必须在–V BE 至+V BE 之间摆动,所以响应时间可能较长。
高速运算放大器和二极管可以帮助减轻这个问题,不过代价是更高的功耗。
绝对值输出的增益精度取决于R1、R2、R3、R4和R5的匹配程度。
甚至一个电阻的小量失配,也会造成正负绝对值峰值之间的巨大误差。
绝对值PPT教学课件
绝对值不等式
若a和b为实数,则有|a||b|≤|a+b|≤|a|+|b|成立。
绝对值的几何意义
数轴上的绝对值
在数轴上,一个数到原点的距离等于该点与原点之间的距离。例如,点A表 示的数为-3,则点A到原点的距离为3,即|-3|=3。
绝对值的几何解释
绝对值还可以理解为在数轴上,一个点到任意一个点之间的距离。例如,点B 表示的数为x,点C表示的数为y,则|x-y|表示点B到点C的距离。
对于形如“|x| > a”或“|x| < a”的 不等式,可以通过去掉绝对值符号, 将不等式转化为若干个不等式组来解 决。
要点三
绝对值不等式的应用
绝对值不等式可以用来解决一些实际 问题,例如在物理、化学、生物等领 域中,常常需要使用绝对值不等式来 解决一些限制条件或优化问题。
在函数中的应用
绝对值函数的定义
3. 根据以上两点,进行 化简求值。
习题二:绝对值的比较大小
详细描述
2. 比较两个负数的绝对值大小: 先取它们的相反数,再比较大小 。
总结词:掌握比较两个数的绝对 值大小的方法,能够根据两个数 的绝对值判断它们的大小关系。
1. 比较两个正数的绝对值大小: 直接比较它们的绝对值即可。
3. 比较两个数的绝对值大小:先 分别求出它们的绝对值,再比较 大小。
3
绝对值的定义也可以理解为:一个数a的绝对值 就是a和0之间的距离。
绝对值的意义
01
绝对值的意义在于它反映了数在数轴上的位置离原点的远近程 度。
02
对于任何有理数a,它都有一个对应的绝对值|a|,这个绝对值
表示了a离原点的距离。
通过比较两个数的绝对值大小,我们可以知道它们在数轴上的
绝对值电路在模数变换中的应用
绝对值电路在模数变换中的应用绝对值电路/模数变换/高保真变换1 引言把模拟量变成数字量进行显示或向计算机传输,都要进行模数变换。
而通常的模数变换器需要输入的信息都是直流电压型的。
这就意味着,如果我们需要进行数字化的物理量是交流信号(例如交流电压或电流等),就需要将这些信号转化成直流电压输送到模数变换器。
不同极性的信号包含着它们各自的大小、形态等不同参数。
传送到模数变换器的信息仅仅是把他们的极性同一起来,各自的参数必须原原本本地保持。
只有将这种具有高保真度的直流信号送到模数变换器才能得到与实际相符的数字信息或实施更精确的控制。
运用运算放大器构建的绝对值输出、绝对值倍乘、负值输出及同类型的电路,可以实现这样的信号变换和传输。
2 模数变换的绝对值电路2.1 绝对值输出电路图1是一个典型的绝对值输出器电路。
虚线框内的电路以YF1为核心,构成当输入点A为正时输出点C为负;输入点A 为负时输出点C为零的结构。
虚线框外的电路构成加法器。
设A点输入信号IN=+V,YF1输出为负,D1截止,D2导通。
因YF1的正输入端为零电位,运算放大器的性质决定了YF1的工作状态必然使B点始终处于零电位。
由于R1=R2,C点电位等于-V。
于是E点输出为:电路中的电阻搭配,R1=R2;R5=2R3。
如果R6是R5的倍数则构成绝对值输出倍乘器。
不过该倍数的选取应大于等于1。
2.2 负值输出电路在控制和模数变换系统中有时需要将正负变化的信号变成幅度相等的负值,其本质也属于绝对值变换。
下面图2的电路不失为一种选择:设M点的输入信号INM为正值,则YF01输出正值,D02截止,D01导通,使N、P点电位与M点相同,YF02构成1:1反向放大器,使W点的输出OUTW=-INM若M点的输入信号为负值,则D01截止,D02导通,YF02的输出电压反馈至N点并使其与M点电位相等,两级运算放大器构成串联的电压跟随器,使W点的输出OUTW=INM。
电压绝对值电路
1、精密检波器电路用普通检波二极管作检波器时,由于其正向伏安特性不是线性的,因此在小信号下,检波失真相当严重;另外,二极管的正向压降随温度而变,所以检波器的特性也受温度影响;用运算放大器构成的精密检波器,能克服普通二极管的缺陷,得到与理想二极管接近的检波性能;而且检波器的等效内阻及温度敏感性也比普通检波器好得多;图 1 精密检波电路如图1所示:当Usr 为负时,经放大器反相,U'sc>0,D2截止,D1导通;D1的导通为放大器提供了深度负反馈,因此,放大器的反相输入端2为虚地点,检波器从虚地点经过R2输出信号;所以Usc=0;当Usr 为正时,U'sc<0,所以D1截止,只要U'sc 达到,D2就导通,这时,可把D2的正向压降UD 看成是放大器的输出失调电压,因此电路相当于反相输入的比例放大器,其传输特性为Usc=-R2/R1Usr=-Usr;综上所述,上图的传输特性为Usc=0Usr<0;Usc=-UsruSR>0;2、绝对值电路如下图2所示,该电路是正输出绝对值电路;以A1为中心组成的电路是精密检波器电路,以A2为中心组成的电路是加法器;其工作原理如下:当输入信号为负时,检波器A1的输出电压vo1=0,加法器A2的输出电压为 i i o v v R R v -=-=)(35 1当输入信号为正时,检波器A1的输出电压i v R R vo 211-=,加法器A2的输出电压为 i i o i v R R R R v R R v R R v R R vo 21453514535)(•+-=+-= 2图 2 绝对值电路令R 1=R 2=R 3=R 5=2R 4,则 vo=vi综上所述,图的传输特性和理想特性曲线为: ⎩⎨⎧><-=)0(,)0(,ii i i o v v v v vvi V vo V。
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『专业技术』几种绝对值电路的比较
2006-08-28 22:17:26
项目中的绝对值电路调试
项目过程中需要对正弦信号做一个绝对值运算,通过查一些资料,得到好几种绝对值电路,到底该选用那一种,这是一个问题!如果能够搭建一个实际电路来测试当然很好,但是这样做需要不断调试,比较费时间,成本也比较高。
后来我想到用软件进行仿真,同样以前没有做过类似事情,查相关资料有个pspice用来做电路仿真效果非常好,并且在高教版的《电子技术基础》提到了应用。
pspice软件在网上很难找,有一次偶然发现pspice已经集成在protel里面,就直接在protel里面对三种绝对值电路进行仿真。
结果如下,现在板子这一部分调试已经完成了,发现protel里仿真的结果和实际结果很接近。
第一个绝对值电路:
当输入正弦信号频率为0.5KHz时,输出信号如下:
从输出信号图可以看出,在输入正弦信号的过零点,电路不能很好的进行翻转,产生较大误差,并且,上图时输入频率0.5k时的仿真图,当频率增大,这种误差也会增大。
第二个绝对值电路:
当输入正弦信号频率为5KHz时,输出信号如下,可以看出这种情况下电路做绝对值效果比较好。
当输入正弦信号频率为30KHz时,输出信号如下:
这个电路的问题在于高频时(20kHz以上)绝对值效果不好,可能是因为电路中存在电容性元件的缘故。
第三个绝对值电路:
当输入正弦信号频率为30KHz时,输出信号如下:
跟前面两个电路仿真效果相比较,这个电路做绝对值运算误差要小得多,在正弦信号过零点大概产生0.05v 的偏差,在实际电路中,也会出现这个问题。
并且,仔细点可以看出在200度左右的相位有一个毛刺,这个也在实际电路中会出现,并且比较明显。