当前课程知识点:测控电路 > 第五章 信号运算电路 > 5.3 绝对值运算电路 > 绝对值运算电路
大家好
今天我们介绍特征值运算
电路中的一种电路
绝对值运算电路
本节的学习目标为,1.能够理解绝对值
运算电路的工作原理
2.能够将绝对值运算电路
应用到工程实例中
在机械加工中有一个表征
加工表面平整度的参数叫表面粗糙度
它是指
加工表面具有的较小间距和微小峰谷的
不平度,常用轮廓算术平均偏差Ra
来表征表面粗糙度,即取样长度内
纵坐标值绝对值的算术平均值
相当于对纵坐标值y取绝对值
后,在取样长度l内积分
再求平均值
这里就用到了绝对值运算电路
整流电路是绝对值运算电路的一种
包括半波整流电路和全波整流电路
我们先来看半波整流
半波整流电路图如图所示
当ui大于0时
N₁的输出小于0
所以二极管D₁导通,D₂截止
等效电路如右图所示
此时uo相当于虚地,输出为零
当ui小于0时
N₁的输出大于零
所以D₁
截止
D₂导通
等效电路如右图所示
此时运算放大器组成的
是反相比例放大电路
uo=-(R2/R1)ui
此时我们可以得到输入信号ui通过
此半波整流电路之后输出的波形
当ui为正半周期时uo输出为0
当ui为负半周期uo反相
相当于得到了半个波形的绝对值
因为有半个波形没有输出
所以半波绝对值会给
测量结果带来较大误差
我们再来看全波整流电路
前面的方框内
电路依然是半波整流电路
这样,按照以上的分析结果就可以得到
ui大于0和小于0时对应的
A点的电压
uA
uA通过电阻R₃作用到
运算放大器N₂的反相端
同时输入信号ui通过R₅
直接作用到了N₂的反相端
这样对于运算放大器N₂来说
组成的是一个反相求和电路
所以输出uo为输入信号
加权求和再取反
即为下边的公式
如果满足条件
R₄
等于2R₃
R₂=R₁=R₄=R₅
此时当输入信号ui大于0时
输出uo等于-ui
当输入信号ui小于0时
uo=ui
即
uo=-ui的绝对值
用波形表示
如图所示
uo相当于把ui的
正半周期翻到横轴的下方
负半周期原型输出
实现全部整流
同时得到ui的绝对值
当然,要去符号
在运算放大器N₂的反馈回路中
我们在与反馈电阻R₄
并联一个电容C即可获得
积分环节,实现的是低通滤波功能
从而得到一个周期内的y的
绝对值的平均值,记为
Ra
好,我们对本节进行一下小结
本节主要讲的是绝对值运算电路,是利用
半波整流和全波整流电路实现
最后结合低通滤波环节
实现粗糙度的测量
本节就讲到这里
再见
-作业 - 绪论
-2.1 理想运算放大器和负反馈
--练习题-2.1理想运算放大器和负反馈
-2.2 反相放大电路
--反相放大电路
--作业-2.2反相放大电路
-2.3 同相放大电路
--同相放大电路
--作业-2.3同相放大电路
-2.4 差动放大电路
--差动放大电路
--作业-2.4差动放大电路
-2.5 仪用放大电路
--仪用放大电路
--作业-2.5仪用放大电路
-2.6 可编程增益放大电路
--练习题-2.6可编程增益放大电路
-2.7 隔离放大电路
--隔离放大电路
--作业-2.7隔离放大电路
-2.8 电桥放大电路
--电桥放大电路
--作业-2.8电桥放大电路
-反相放大、同相放大、基本差动放大、仪用放大,四种放大电路的优缺点比较。
-3.1 概述
--概述
--作业-3.1 概述
-3.2 调幅式测量电路
--调幅式测量电路
--作业-3.2 调幅式测量电路
-3.3 包络检波电路
--包络检波电路
--作业-3.3 包络检波电路
-3.4 相敏检波电路
--相敏检波电路
--作业-3.4 相敏检波电路
-3.5 调频式测量电路
--调频式测量电路
--作业-3.5 调频式测量电路
-3.6 调相式测量电路
--调相式测量电路
--作业-3.6 调相式测量电路
-3.7 脉冲调制式测量电路
--作业-3.7 脉冲调制式测量电路
-4.1 滤波器基本知识
--滤波器基本知识
--作业-4.1 滤波器基本知识
-4.2 基本滤波器
--基本滤波器
--作业-4.2基本滤波器
-4.3 滤波器特性的逼近
--滤波器特性的逼近
--作业-4.3滤波器特性的逼近
-4.4 RC有源滤波器
--RC有源滤波器
--作业-4.4RC有源滤波器
-5.1 加减法运算电路
--加减法运算电路
--作业-5.1加减法运算电路
-5.2 乘除法运算电路
--乘除法运算电路
--作业-5.2乘除法运算电路
-5.3 绝对值运算电路
--绝对值运算电路
--作业-5.3绝对值运算电路
-5.4 峰值检测电路
--峰值检测电路
--作业-5.4 峰值检测电路
-6.1 电压比较电路
--电压比较电路
--作业-6.1 电压比较电路
-6.2 电压电流转换电路
--电压电流转换电路
--作业-6.2 电压电流转换电路
-6.3 AD转换电路
--AD转换电路
--作业-6.3 AD转换电路
-滞回比较电路的滞后电压(回差电压)应该设计的大点还是小点好?
-7.1 细分辨向电路
--细分辨向电路
--作业-7.1细分辨向电路