JPH0310410A - 絶対値回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は絶対値回路に係り、特に入力電圧の絶対値を低
インピーダンスの電圧で出力する絶対値回路に関する。

〔従来の技術〕

第５図は、従来のこの橡の絶対値回路の回路図である。

給５図を参照すると、正転入力が基準゛電位に接続され
た第１の演算増幅器３と、アノードがこの出力に接続さ
れ、カソードがこの反転入力ｌこ接続された第１のダイ
オード６と、カソードがこの出力に接続された第２のダ
イオード５と、演算増幅器３０反転入力とダイオード５
のアノードとの間に接続された第１の抵抗８と、■ＸＮ
信号入力、＠子１と演算増幅器３の反転入力端に接続さ
れた第２の抵抗７と、正転入力が基準電位に接続され九
ｍ２の演算増幅器４と、ダイオード５のアノードと演算
増幅器４０反転入力との間に接続されたｄＸ３の抵抗ｌ
Ｏと、反転入力と出力との間に接続されな第４の抵抗１
１とｓ　ＶＩＮ信号入力端子ｌと演算増幅器４０反転入
力との間に接続された第５の抵抗９とから構成されてい
る。そして■ＩＮ信号を入力端子１に印加し、出力に■
ＸＮ信号の絶対値電圧Ｔ。ｕｔ　を出力するようにした
ものである。

次にこの従来回路の動作説明を行う。まず、ＶｒＮ信号
か正の場合を考えるとこの時ダイオード５がオノシ、ダ
イオードがオフする。従って、この時の出力電圧ＶＯＵ
Ｔ（＋）は、次式となる。

ここでｓＲｌは抵抗８の抵抗値、Ｒｔは抵抗７の抵抗値
、Ｒｓは抵抗１０の抵抗値、Ｒ４は抵抗１１の抵抗値％
Ｒ５は抵抗９の抵抗値である。

今、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒｓ／２　＝Ｒ４＝Ｒｓとすると、前
記＋１）式は次のようになる。

Ｙｏｕｒ（＋）　”　２ＶＩＮ　−ＶＩＮ＝　ＶＩＮ　
　　′１（２）次にＭＩＮ信号が負の場合を考えると、
この時ダイオード５がオフし、ダイオード６がオンする
。

従って、演算増幅器３の出力はダイオード６０順方向電
圧ＶＦであり、ダイオード５がオフしているから、抵抗
８，１０４こは電流が流れない。従って１この時のＡｓ
の出力電圧ＶＯＵＴ（−）は次式となる。

ここで、前記の条件と同様に、Ｒ４”Ｒ１１なら、前記
（３）式は次のようｉこなる。

ＶＯＵＴ（−）　＝　−Ｖｘｓ　　　　　°°°”　１
４）負のＶｆＮ信号の絶対値が正の値に変換される。

前記ｆ２１　、　（４１式より、入力信号ＶＩＮと出力
電圧ＶＯＵＴ　の関係は次のようになる。

ｖＯＵＴ＝ｌＶｕｉｌ　　　＝１５１ このように、ＶＩＮが正の時も負の時も出力は正になり
、結果として入力信号の絶対値が出力に得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した従来の絶対値回路は、演算増幅器３゜４が２個
と、ダイオード５．６が２個、そして相対精度を必要と
する抵抗７．８，９，１０．１１が５本も必要であるか
ら、多くの高価な部品を必要とする欠点があった。又、
回路電流も、２個の演算増幅器３．４で消費する電流分
の他、５本の抵抗で消費する電流分もあり、消費電力が
大きいという欠点もあり九。

本発明の目的は、前記欠点が解決され、構成部品が少な
くて済み、消費電力も低減させた絶対値回路を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の絶対値回路の構成は、反転入力がベースに印加
される第１のトランジスタ、及び第１の正転入力がベー
スに印加される第２のトランジスタを有する差動増幅器
と、前記第２のトランジスタのエミッタ及びコレクタに
各々共通接続され、かつベースに第２の正転入力が印加
される第３のトランジスタと、前記差動増幅器を入力段
とする演算増幅器と、前記反転入力と前記演算増幅器の
出力との間に接続された第１の抵抗と、一端が前記反転
入力に接続された第２の抵抗とを備え、前記第１の正転
入力と前記第２の抵抗の他端とを接続して信号入力端子
となし、前記第２の正転入力を基準電圧に接続したこと
をｑ！ｊ徴とする。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の絶対値回路を示す回路１で
ある。

第１図を参照すると、本実施例の絶対値回路は、エミッ
タとコレクタが各々相互接続されたＮＰＮトランジスタ
２２．２３と、エミッタがトランジスタ２２．２３のエ
ミッタに共通接続され、トランジスタ２２．２３と差動
増幅器を構成するＮＰＮトランジスタ２１と、トランジ
スタ２１．２２とトランジスタ２３の差動段の能動負荷
として働くカレントミラー回路２９と、前記能動負荷ｌ
こよリシングル・エンドに変換された信号を、電圧及び
４訛増幅する増幅段３１と、共通接続されたトランジス
タ２１．２２．２３のエミッタと負電源■−との間に接
続されて前記差動段バイアス用としての定電流源Ｉｏと
、トランジスタ２１０ペースと、演算増幅器３１の出力
端子２との間に接続された抵抗値ＲＦを有する抵抗２７
と、入力端子１とトランジスタ２１０ベース間に接続さ
れた抵抗値Ｒｓを有する抵抗２８とを含み、構成されて
いる。

そして、共通接続されたトランジスタ２２゜２３のコレ
クタは、前記カレントミラー回８２９０入力端子に接続
され、トランジスタ２１のコレクタは、カレントミラー
回路２９の出力端子に接続されている。又、カレントミ
ラー回路の共通端子３０は、正電源ｉＶ　　に接続され
る。トランジスタ２３０ベースは基準電位に接続され、
トランジスタ２２０ベースは抵抗２８の一端と、入力端
子１に共通接続される。そして演算増幅６３１の出力が
、本絶対値回路の出力端子２となる。

ここで、前記入力端子１に印加される入力１６号ＶｔＳ
が正の時、トランジスタ２３はカットオフし、入力段は
トランジスタ２１，２２０差動増ＩＩｇＮｂ作をする。

この時、トランジスタ２１０ベース電位とトランジスタ
２２０ベース電位は、イマジナリ−ショートとなり、抵
抗２旧こ１！流は流れず、出力端子２の電位ＶＯＵＴ（
＋）は、ＶＩＮと同じ電圧が出力される。従って、全体
として電圧フォロワ動作となる。即ち、次式となる。

ＶＯＵＴ（＋）　＝　ＶＩＮ　　　“°°°°（６）次
に、入力信号ＶＩＮが負の時の動作を考える。

この時、トランジスタ２２はカットオフとなり、入力段
はトランジスタ２１．２３０差動ノ着幅６Ｍｈ作をする
。そして、トランジスタ２１．２３のベース電位は、イ
マジナリーシ璽−トとなり、トランジスタ２３のベース
はトランジスタ２１のペース電位と同じ基準電位となる
。従って、全体として反転アンプ動作となる。即ち、こ
の時の出力電圧をＶｏｏｔ（−とすると、次式となる。

ここで、Ｒｓ＝Ｒ，ならば、次式が得られる。

ｖＯＵＴ（−）ニーｖＩＮ＠１１（８）８１式は、負の
入力電圧■ＩＮの反転、即ち正のＭＩＮが得られ次こと
を示す。よってｍｕ記（６）　−（８）式より、入力信
号ＶＩＮが正の時も負の時も出力電圧ＶＯＵＴ　は正と
なり、しかも入力信号の絶対値と等しい値となる。従っ
て、すべての入力信号に対して出力電圧ＶＯＵＴは、次
式となる。

Ｖｏｏｔ＝ｌＶｔｓｌ　　　１１１９）かくて、絶対値
回路が実現できたこ（！：ｌこなる。

この時の入力信号ＶＩＮ対出力電圧Ｖｏυ↑の特性図を
第２図に示す。第２図から明白なように、前Ｊピ（９）
式の通りとなる。

本実施例は、従来の絶対値回路と異なり、相対精度を必
要とする抵抗は２本だけで、その他人力トランジスタを
１個追加した演算増幅器１個で、高梢壺の絶対値回路が
構成できる。

第３図は本発明の他の実施例の反転型の絶対値回路図を
示す回路図である。

第３−において、本実施例では、８１図におけるトラン
ジスタ２１．２２．２３を逆極性のＰＮＰトランジスタ
２１’、　２２’、　２３’に置き換え、定電流源Ｉｏ
ｆ）極性も反転にして、かつ正電源Ｖ＋と前記ＰＮＰ）
ランジスタ２１’、　２２’、　２３’の共通接続され
之エミッタとの間に接続される。前記ＰＮＰ）う／ジス
タの能動負荷として働くカレントミラー回路２９′の共
通端子３０′は負電源Ｖ一端に接続される。

その他の接続は、第１図と同じであるので、その説明を
省略する。

本実施例において、入力信号ＶｆＮが負の時、トランジ
スタ２３′はカットオフとなり、人力段はトランジスタ
２１’、２２’の差動増幅器動作をする。次に、入力信
号ＶＩＮが正の時はトランジスタ２２′がカットオフと
なり、入力段はトランジスタ２１′。

２３′の差動増幅器動作をする。

基本動作は、第１図の場合と同様であるのでその陰の説
明を省略する。結果として、入出力の関係式は、第４図
に示すように、次式となる。

ＶＯＵＴ＝ｌＶＩＮｌ　　　　　　”　　・　　（１０
）即ち、入力電圧の絶対値の反転出力が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、２本の抵抗と、入力差
動段にトランジスタを１個追加した１個の演算増幅器だ
けで済み、しかも高精度の杷対値回路が実現できるとい
う効果があり、％ｌこ他の実施例１こも示すように、入
力差動段のトランジスタの極性を反対ｌこするだけで、
反転型の絶対値回路が簡単に実現できるという効果もあ
る。

を

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の絶対値回路の回路図、第２
図は第１図の回路図の入出力特性図、第３図は本発明の
他の実施例の絶対値回路の回路図、第４図は第２図の回
路図の入出力特性図、第５図は従来の絶対値回路図であ
る。 １・・・・・・入力端子、２・・・・・・出力端子、■
“・・・・・・正電法端子電圧、■−・・・・・・負電
源端子電圧、ｖＩＮ・・・・・・入力端子電圧、ＶＯＵ
Ｔ　　・・・・・・出力端子電圧、２９゜２９′・・・
・・・カレントミラー回路、３１．３１’・・・・・・
増幅器、３．４・・・・・・演算増幅器、Ｉｏ・・・・
・・定１！流源、２１．２２．２３・・・・・・ＮＰＮ
）ランジスタ、２１’。 ２２’、２３’・・・・・・ＰＮＰ　）う／ジスタ、７
乃至１１゜２７．２８・・・・・・抵抗、５．６・・・
・・・ダイオード、３０・・・・・・共通端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 反転入力がベースに印加される第１のトランジスタ、及
   び第１の正転入力がベースに印加される第２のトランジ
   スタを有する差動増幅器と、前記第２のトランジスタの
   エミッタ及びコレクタに各々共通接続され、かつベース
   に第２の正転入力が印加される第３のトランジスタと、
   前記差動増幅器を入力段とする演算増幅器と、前記反転
   入力と前記演算増幅器の出力との間に接続された第１の
   抵抗と、一端が前記反転入力に接続された第２の抵抗と
   を備え、前記第１の正転入力と前記第２の抵抗の他端と
   を接続して信号入力端子となし、前記第２の正転入力を
   基準電圧に接続したことを特徴とする絶対値回路。