JPH0435966Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、入力信号の絶対値に比例した出力を
発生する絶対値回路の改良に関するものである。

更に詳しくは、演算増幅器とダイオードを組み
合わせて、ダイオードにおけるえん層電圧の影響
を除去するようにした絶対値回路に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、この種の絶対値回路としては、第３図の
如き回路が知られている。図において、Ａ１，Ａ
２は演算増幅器、Ｄ１，Ｄ２はダイオード、Ｒ１
〜Ｒ５は抵抗である。図に示されるように、演算
増幅器Ａ１はダイオードＤ１，Ｄ２および抵抗Ｒ
１，Ｒ２とともに入力信号eiを半波整流する理想
ダイオード回路を構成しており、演算増幅器Ａ２
は抵抗Ｒ３〜Ｒ５とともに入力信号eiおよび理想
ダイオード回路の出力edを加算増幅する加算増
幅回路を構成している。また、加算増幅回路にお
いて、入力信号ei（抵抗Ｒ３）側の増幅率と理想
ダイオード回路の出力ed（抵抗Ｒ４）側の増幅率
との比は１：２に選ばれている。

上記のように構成された絶対値回路において、
入力信号eiが正の半サイクルでは、入力信号eiは
理想ダイオード回路により反転されて加算増幅回
路に加えられるとともに、抵抗Ｒ３側からもその
ままの極性で加えられるので、加算増幅回路の出
力eoは eo＝−（ei−2ei）＝ei となる。また、入力信号eiが負の半サイクルで
は、ダイオードＤ２を介して帰還が行なわれ、理
想ダイオード回路がカツトオフ動作となるため
に、入力信号（−ei）のみが加算増幅回路に加え
られ、出力eoは eo＝−（−ei）＝ei となる。このように、加算増幅回路の出力からは
入力信号eiの絶対値―ei―に比例した信号を得る
ことができる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような絶対値回路において
は、入力信号（±ei）を半波整流するために理想
ダイオード回路を構成しているので、演算増幅器
Ａ１の出力は０または＋eiとなり、絶対値出力の
他に比較出力を得ることができない。例えば、こ
のような絶対値回路を直流サーボモータの駆動回
路に適用した場合には、回転速度を制御する絶対
値出力の他に、回転方向を制御するために、入力
信号ei（偏差信号）の極性に応じた比較出力が欲
しい場合がある。

本考案は、上記のような従来装置の欠点をなく
し、絶対値出力の他に比較出力を得ることができ
る絶対値回路を簡単な構成により実現することを
目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の絶対値回路は入力信号を反転増幅する
増幅率が１の反転増幅回路と、この反転増幅回路
における出力端と演算増幅器との間に挿入された
ダイオードと、前記入力信号および前記反転増幅
回路の出力を１：２の比率で加算増幅する加算増
幅回路と、前記ダイオードの非導通時に前記反転
増幅回路の出力端における端子電圧を打ち消すよ
うに前記加算増幅回路の出力をこの反転増幅回路
の出力端に帰還する帰還回路とを具備し、前記加
算増幅回路の出力から前記入力信号の絶対値に比
例した信号を得るとともに、前記反転増幅回路を
構成する演算増幅器の出力から前記入力信号の比
較出力を得るようにしたものである。

〔作用〕

このように、従来の理想ダイオード回路の代り
に反転増幅回路を使用するとともに、反転増幅回
路によつてカツトできなかつた半波を加算増幅回
路からの帰還により打ち消すようにすると、加算
増幅回路の出力から入力信号の絶対値出力を得る
ことができるとともに、反転増幅回路の出力から
は入力信号の比較出力を得ることができる。

また、回路中に使用するダイオードの数を減ら
すことができるので、回路の信頼性を向上させる
ことができる。

〔実施例〕

第１図は本考案の絶対値回路の一実施例を示す
構成図である。図において、前記第３図と同様の
ものは同一符号を付して示す。Ｒ６は抵抗であ
る。図に示されるように、演算増幅器Ａ１は抵抗
Ｒ１，Ｒ２とともに増幅率が１の反転増幅回路を
構成しており、その出力端と演算増幅器Ａ１の間
にはダイオードＤ１が挿入されている。また、反
転増幅回路の出力は抵抗Ｒ４を介して加算増幅回
路に加えられている。さらに、抵抗Ｒ６は加算増
幅回路の出力を反転増幅回路の出力端に帰還する
帰還回路を構成している。なお、本回路における
抵抗Ｒ１〜Ｒ６の比は例えば、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ６
＝１：１：２，Ｒ３：Ｒ４：Ｒ５＝２：１：２の
ように選ばれている。

このように構成された絶対値回路においては、
入力信号eiが正の半サイクルでは、ダイオードＤ
１が導通するので、反転増幅回路の出力端におけ
る電位Ｖ１は、Ｖ１＝−eiとなる。したがつて、
入力信号eiは反転増幅回路により反転されて加算
増幅回路に加えられるとともに、抵抗Ｒ３側から
もそのままの極性で加えられるので、加算増幅回
路の出力eoは eo＝−（ei−2ei）＝ei となる。

また、入力信号eiが負の半サイクルでは、ダイ
オードＤ１が非導通となり、演算増幅器Ａ１の出
力が遮断されるので、反転増幅回路の出力端にお
ける電位Ｖ１は、入力信号eiと加算増幅回路の出
力eoとの和を抵抗Ｒ１，Ｒ２の和と抵抗Ｒ６と
の比で分圧したものとなり、 Ｖ１＝（ei＋eo）／２ と表わされる。したがつて、加算増幅回路にはこ
の電圧Ｖ１と入力信号eiとが印加されることにな
り、出力eoは eo＝−（ei＋2V１）＝−（ei＋ei＋eo） ＝−2ei−eo 式を整理すれば、 eo＝−ei となる。このように、加算増幅回路の出力からは
入力信号eiの絶対値―ei―に比例した信号を得る
ことができる。

ここで、第２図は第１図の絶対値回路における
各部の波形を示したものである。図中、ａは入力
信号ei、ｂは演算増幅器Ａ１の出力ea、ｃは加算
増幅回路の出力eoである。図に示されるように、
演算増幅器Ａ１の出力eaは、入力信号eiが正の時
には入力信号eiを反転した値に等しくなり、入力
信号eiが負の時には、ダイオードＤ１が非導通と
なるので、正の最大値を示すようになる。したが
つて、この出力eaを利用すれば、入力信号eiの極
性に応じた比較出力を容易に得ることができる。

また、本考案の絶対値回路では、従来の回路に
比べてダイオードの数が減少しているが、一般に
ダイオードは抵抗などに比べて故障する確率が高
い素子であるので、この数を減らすことにより、
回路全体の信頼性を向上させることができる。

なお、上記の説明では、ダイオードＤ１の極性
を入力信号eiの正の半サイクルで導通するように
例示したが、ダイオードＤ１の極性はこれに限ら
れるものではない。また、加算増幅回路における
増幅率は、１および２に限られるものではない。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案の絶対値回路で
は、入力信号を反転増幅する増幅率が１の反転増
幅回路と、この反転増幅回路における出力端と演
算増幅器との間に挿入されたダイオードと、前記
入力信号および前記反転増幅回路の出力を１：２
の比率で加算増幅する加算増幅回路と、前記ダイ
オードの非導通時に前記反転増幅回路の出力端に
おける端子電圧を打ち消すように前記加算増幅回
路の出力をこの反転増幅回路の出力端に帰還する
帰還回路とを具備し、前記加算増幅回路の出力か
ら前記入力信号の絶対値に比例した信号を得ると
ともに、前記反転増幅回路を構成する演算増幅器
の出力から前記入力信号の比較出力を得るように
しているので、絶対値出力の他に比較出力を得る
ことができる絶対値回路を簡単な構成により実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の絶対値回路の一実施例を示す
構成図、第２図は第１図の絶対値回路における各
部の波形を示す波形図、第３図は従来の絶対値回
路の一例を示す構成図である。 Ａ１，Ａ２……演算増幅器、Ｄ１，Ｄ２……ダ
イオード、Ｒ１〜Ｒ６……抵抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力信号を反転増幅する増幅率が１の反転増幅
   回路と、この反転増幅回路における出力端と演算
   増幅器との間に挿入されたダイオードと、前記入
   力信号および前記反転増幅回路の出力を１：２の
   比率で加算増幅する加算増幅回路と、前記ダイオ
   ードの非導通時に前記反転増幅回路の出力端にお
   ける端子電圧を打ち消すように前記加算増幅回路
   の出力をこの反転増幅回路の出力端に帰還する帰
   還回路とを具備し、前記加算増幅回路の出力から
   前記入力信号の絶対値に比例した信号を得るとと
   もに、前記反転増幅回路を構成する演算増幅器の
   出力から前記入力信号の比較出力を得るようにし
   てなる絶対値回路。