運算電路設(shè)計

1、5.4對數(shù)和指數(shù)運算電路 一對數(shù)運算電路1 基本電路及函數(shù)關(guān)系條件：二極管導(dǎo)通，有分析：1.和是溫度的函數(shù)，故運算精度受影響2.小信號時和1相差小，故誤差大3.極管在電流較大時其伏安特性與PN結(jié)方程差別相大，故適用于一定的電流范圍。2 改進(jìn)電路a 用三極管代替二極管以獲得較大的工作范圍。見下圖：條件：,b 利用參數(shù)相同的對管 抵消溫度對的影響。具有由c 利用熱敏電阻補償溫度對的應(yīng)響上圖中的電阻和（或和）為熱敏電阻，只要參數(shù)合適，原則上可消除因受溫度影響而引起的誤差。若則保持不變d 實用的對數(shù)運算電路考慮實際上是三極管的 和 的 之差，故把的發(fā)射極改接至的發(fā)射極，而將的基極與地斷開，經(jīng)分壓電阻接

2、到運放的輸出，由此 而二指數(shù)運算電路1 基本電路及函數(shù)關(guān)系設(shè)由分析：基本指數(shù)運算電路也存在溫度影響問題2 實用的指數(shù)運算電路a 思路：將反相比例電路的輸出電壓作為指數(shù)運算電路的輸入電壓，而使指數(shù)運算電路的輸出與反相比例電路的輸入電壓成正比，那么將與成指數(shù)關(guān)系。電路如下：b 條件：而這說明參考電壓為正值條件下，必須為負(fù)值。c 函數(shù)關(guān)系：而上兩式相對照 為指數(shù)關(guān)系55 乘除運算電路一乘法運算電路輸出電壓與兩個模擬輸入電壓之乘積成正比，簡稱模擬乘法器。從輸出電壓與輸入電壓函數(shù)關(guān)系來看，有同相模擬乘法器 反相模擬乘法器從輸入電壓來看，有四象限乘法器：兩個輸入電壓可為正，也可為負(fù)兩象限乘法器：只有一個輸

3、入電壓可為負(fù)，另一個固定極性單象限乘法器：兩個輸入電壓均為單一極性1 對數(shù)式乘法器：思路：為兩個對數(shù)運算電路的輸入電壓，其輸出電壓經(jīng)反像求和送給指數(shù)運算電路，則函數(shù)關(guān)系推導(dǎo)：其中令 由于對數(shù)和指數(shù)運算電路一般要求輸入電壓是單一極性，所以上述電路是單象限乘法器。2 變跨導(dǎo)式乘法運算電路函數(shù)關(guān)系推導(dǎo)：式中令為A若必須可見 兩象限乘法器（只能為正）改進(jìn)電路:當(dāng)幅度小時誤差很大，且只能為正值，故改進(jìn)如下：雙平衡式模擬乘法電路函數(shù)關(guān)系：由于輸入電壓和均可正可負(fù)，故這是一種四象限模擬乘法器。3 功能符號和應(yīng)用舉例如果無特殊說明，通常認(rèn)為是四象限模擬乘法器。a. 平方運算：b.正弦波倍頻若 如果平方運算電路的輸出端加一個隔直電容，便可得到頻率是正弦輸入信號頻率兩倍的正弦波。c. 調(diào)制若和 分別接載波信號和調(diào)制信號，則將是調(diào)幅波。d 控增益若接直流控制電壓，接信號輸入電壓，則說明可用電壓的大小控制放大倍數(shù)的大小。E. 測量電功率若與被測電路的電壓成正比，與被測電路的電流成正比，則與被測電路的功率成正比。二除法運算電路輸出電壓與兩個模擬輸入電壓之商成正比。也有單象限，兩象限和四象限三種。1. 對數(shù)式除法電路。（單象限）從電路可看出，除法電路和對數(shù)式乘法電路相似，只是將求和電路改為減法電路。2反函數(shù)式除法運算電路（兩象限）函數(shù)關(guān)系推導(dǎo)：工作條件：綜上：可正可負(fù)，必須改為負(fù)值。思考：若希望上述電路為四