原创 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。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

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Vo1，电路输出电压Vout.

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,Vo1=-1/3Vin,因此R2两端的压差为-1/3Vin。最后的输出为：

Vout=V2-+[(1/3Vin)/R2] *R3=-Vin。

最后从仿真结果中也可以证明，这些关系是正确的。同时我们可以看见，D1截止，D2导通。

怎么。反过来推也说得通。就是不知哪位高手可以告知怎么事先分析到D1、D2的状态？？？

大家互相学习，共同进步哈！

补充：关于二极管状态的判断

可以用假设法推出D1、D2的开关状态。

输入电压为正时：

（1）设D1、D2同时导通，电流的方向可以认为是绕R2，R3，D1，D2,构成的环路流动，但是仔细一看，这个环路并不满足基尔霍夫电压规则（KLV）。

（2）设D2导通，D1截止，R1和运放1的反相输入端的结点不满足KLC

（3）D1、D2同时截止，这下就相当于运放1没用处了。

（4）所以只有是D1导通、D2截止。此时分析起来借明朗了。运放1就相当于一个反相放大电路了。

输入电压为负时：

（1）若D1、D2同时导通或截止同输入电压为正一样分析

（2）若D1导通、D2截止，还是R1和运放1的反相输入端的结点不满足KLC

（3）因此只有D1截止、D2导通。

分析完毕。