專利名稱：一種電流絕對值電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)信息處理電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電流絕對值電路。
背景技術(shù)：
絕對值電路是一種取信號絕對值的電路，即其輸出信號是輸入信號的絕對值或與該絕對值成比例。常見的和改進的絕對值電路有以下兩種方案。如圖1所示，它是常見的絕對值電路。當端口 13輸入正極性信號時，運算放大器15輸出負電壓，導致二極管17導通，二極管18截止，則運算放大器16的輸出電壓由電阻
21、電阻23、電阻24、電阻25共同決定的；當端口I輸入負極性信號時，運算放大器15輸出正電壓，導致二極管17截止，二極管18導通，則運算放大器16的輸出電壓由電阻21、電阻
22、電阻23、電阻24和電阻25共同決定。這種方案的缺點在于，不適合實現(xiàn)電流的絕對值。如圖2所示，是申請?zhí)朇N200420091345.4的中國專利中公開的一種寬頻帶低誤差絕對值電路。當端口 14輸入正極性信號時，運算放大器由于采用單電源Vcc(正電源)供電，所以運算放大器26截止，運算放大器27工作，端口 30的輸出由運算放大器27的輸出電壓經(jīng)過電阻28和電阻29的分壓決定的；同理，當端口 I輸入負極性信號時，運算放大器26工作，運算放大器27截止，端口 30的輸出由運算放大器26的輸出電壓經(jīng)過電阻28和電阻29的分壓決定的。這種方案的缺點在于，輸出電壓要考慮負載對電阻28和電阻29的分壓的影響，而且不適合實現(xiàn)電流的絕對值。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種便于實現(xiàn)電流信號絕對值功能的電路，其輸出電壓與輸入電流信號的絕對值成正比。本發(fā)明的目的之二在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種便于實現(xiàn)電流信號絕對值功能的電路驅(qū)動方法。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的之一所采用的技術(shù)方案為:一種電流絕對值電路，包括輸入端口、整流橋、第一電阻、差分放大電路和輸出端口 ；所述整流橋包括第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管；其中第一二極管的陽極與輸入端口連接，第二二極管的陽極與參考地連接，第三二極管的陰極與輸入端口連接，第四二極管的陰極與參考地連接，第一二極管的陰極與第二二極管的陰極連接，第三二極管的陽極與第四二極管的陽極連接，第一電阻連接在第二二極管的陰極和第四二極管的陽極之間；所述差分放大電路包括第一運算放大器、第二電阻、第三電阻、第四電阻和第五電阻，且第二電阻與第四電阻阻值相等，第三電阻與第五電阻阻值相等；其中第二電阻連接在第二二極管的陰極與第一運算放大器的同相輸入端之間，第三電阻連接在第一運算放大器的同相輸入端與參考地之間，第四電阻連接在第四二極管的陽極與第一運算放大器的反相輸入端之間，第五電阻連接在第一運算放大器的反相輸入端與輸出端口之間，第一運算放大器的輸出與輸出端口相連。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的之二所采用的技術(shù)方案為:一種電流絕對值電路的驅(qū)動方法，包括如下步驟:步驟一、輸入電流經(jīng)整流橋整流為直流電流；步驟二、使整流后的直流電流流經(jīng)第一電阻，則在第一電阻上產(chǎn)生的直流電壓與輸入電流的絕對值成正比；步驟三、將第一電阻上的電壓經(jīng)差分放大電路雙端變單端后輸出，從而在輸出端口與參考地之間獲得一個與輸入電流絕對值成正比的電壓，此處所謂雙端變單端就是將與參考地不相連的第一電阻的兩個端電壓之差轉(zhuǎn)換為輸出端口相對于參考地的電壓，便于將此對應于輸入電流絕對值的電壓信號輸出給其他共參考地的電路使用。設輸入電流為i，差分放大電路的輸出即第一運算放大器的輸出電壓為Vo,第一電阻阻值為R1，第二、四電阻阻值相等且等于R2，第三、五電阻阻值相等且等于R3，則Vo I i I XRlX (R3/R2)，此公式的準確性取決于整流橋的輸出電流是否全部流經(jīng)第一電阻，因此R2及R3應盡可能大，從而減小第二、三、四、五電阻對流經(jīng)第一電阻電流的分流作用。優(yōu)選的，所述第一電阻阻值取1Ω，取第二、三、四、五電阻阻值相等且等于100ΚΩ，則 Vo ^ I i I。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果:(I)本發(fā)明是針 對輸入為電流信號而提出的，用于實現(xiàn)輸出電壓正比于輸入電流的絕對值，現(xiàn)有技術(shù)是針對輸入為電壓信號的，只適合于實現(xiàn)輸出電壓正比于輸入電壓的絕對值。(2)本發(fā)明采用整流橋而不是通過運算放大器來獲取輸入電流絕對值，其優(yōu)點是避免了運算放大器輸出滯后于輸入的問題，因此適用頻率更高。(3)對稱性好，本發(fā)明實質(zhì)上是通過整流橋來實現(xiàn)輸入電流的絕對值功能，整流橋輸出直流電流與輸入電流的絕對值完全相等，與輸入電流的方向無關(guān)，而在采用現(xiàn)有技術(shù)的絕對值電路中，輸入電壓信號極性不同，在電路中的傳輸路徑也不同，因此難以保證大小相同極性相反的電壓信號在輸出端的絕對值完全相同。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種常見的絕對值電路圖圖2是現(xiàn)有技術(shù)中一種頻帶低誤差絕對值電路圖圖3是本發(fā)明的電流絕對值電路圖圖4是本發(fā)明的電路驅(qū)動方法的流程框架圖
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。如圖3所示，電流絕對值電路包括輸入端口、整流橋、第一電阻、差分放大電路和輸出端口。所述整流橋包括第一二極管2、第二二極管3、第三二極管4、第四二極管5 ;其中第一二極管2的陽極與輸入端口 I連接，第二二極管3的陽極與參考地連接，第三二極管4的陰極與輸入端口 I連接，第四二極管5的陰極與參考地連接，第一二極管2的陰極與第二二極管3的陰極連接，第三二極管4的陽極與第四二極管5的陽極連接，第一電阻6連接在第二二極管3的陰極和第四二極管5的陽極之間。所述差分放大電路包括第一運算放大器11、第二電阻7、第三電阻8、第四電阻9和第五電阻10，且第二電阻7與第四電阻9阻值相等，第三電阻8與第五電阻10阻值相等；其中第二電阻7連接在第二二極管3的陰極與第一運算放大器11的同相輸入端之間，第三電阻8連接在第一運算放大器11的同相輸入端與參考地之間，第四電阻9連接在第四二極管5的陽極與第一運算放大器11的反相輸入端之間，第五電阻10連接在第一運算放大器11的反相輸入端與輸出端口 12之間,第一運算放大器的輸出與輸出端口 12相連。第一運算放大器11采用雙電源，即Vcc (正電源)和-Vcc (負電源)供電。如圖4所示，本發(fā)明電路驅(qū)動方法的流程控制圖:輸入電流經(jīng)過整流橋后變換為直流電流并流經(jīng)電阻6，這樣在電阻6上產(chǎn)生的電壓正比于輸入電流的絕對值，電阻6上的電壓經(jīng)差分放大電路雙端變單端后在輸出端口 12和參考地之間輸出。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電流絕對值電路，其特征在于:包括輸入端口(I)、整流橋、第一電阻(6)、差分放大電路和輸出端口； 所述整流橋包括第一二極管(2)、第二二極管(3)、第三二極管(4)、第四二極管(5);其中第一二極管(2)的陽極與輸入端口(I)連接，第二二極管(3)的陽極與參考地連接，第三二極管(4)的陰極與輸入端口(I)連接，第四二極管(5)的陰極與參考地連接，第一二極管(2)的陰極與第二二極管(3)的陰極連接，第三二極管(4)的陽極與第四二極管(5)的陽極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流絕對值電路，其特征在于，所述差分放大電路包括第一運算放大器(11)、第二電阻(7)、第三電阻(8)、第四電阻(9)和第五電阻(10)，且第二電阻(7)與第四電阻(9)阻值相等，第三電阻(8)與第五電阻(10)阻值相等；其中第一電阻(6)連接在第二二極管(3)的陰極和第四二極管(5)的陽極之間，第二電阻(7)連接在第二二極管(3)的陰極與第一運算放大器(11)的同相輸入端之間，第三電阻(8)連接在第一運算放大器(11)的同相輸入端與參考地之間，第四電阻(9)連接在第四二極管(5)的陽極與第一運算放大器(11)的反相輸入端之間，第五電阻(10)連接在第一運算放大器(11)的反相輸入端與輸出端口(12)之間，第一運算放大器的輸出與輸出端口(12)相連。
專利摘要本實用新型公開了一種電流絕對值電路，包括一個整流橋，一個由電阻和運算放大器組成的差分放大電路。輸入電流經(jīng)過整流橋整流變?yōu)橹绷麟娏?，再?jīng)過差分放大電路雙端變單端后輸出，使輸出電壓為輸入電流的絕對值。本實用新型還公開了一種電流絕對值電路的驅(qū)動方法。具有能夠有效的減少運算放大器的數(shù)量，實現(xiàn)輸出電壓為輸入電流的絕對值的功能等優(yōu)點。
文檔編號H03K19/00GK202998050SQ20122069462
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月16日
發(fā)明者王劍, 黃鑫, 田聯(lián)房 申請人:華南理工大學