《非線性運算電路》ppt課件-文庫吧
2025-04-22 08:26 本頁面
【正文】 ZZcTYYco vRRVvthvRRv 222 1, ??? （ ） 圖 變跨導(dǎo)乘 /除法器電路原理圖 + 反雙曲正切運算 電路 四象限變跨導(dǎo)乘法電路 求和電路 z A 再由電路得 XXOXXOXCC RvIiIii +=+==79XXOXXOXCC RvIiIii ===810圖 變跨導(dǎo)乘 /除法器電路原理圖 + 反雙曲正切運算 電路 四象限變跨導(dǎo)乘法電路 求和電路 z A OXXXOXXXTXXOXXXOXTCCTBEBEIRvIRvVRvIRvIViiVvvv?????????11lnlnln1091091由 BJT發(fā)射結(jié)的電壓方程（ ），并考慮到 T9和 T10特性一致，得 OXXXT IRva r ct hVv 21 ?（ ） 圖 變跨導(dǎo)乘 /除法器電路原理圖 + 反雙曲正切運算 電路 四象限變跨導(dǎo)乘法電路 求和電路 z A arcth(x)是非線性的反雙曲正切函數(shù)。代入（ ），得 ZZcYXOXYXco vRRvvIRRRv 22, ??? （ ） 1．乘法電路 令 vo=vZ，如圖 ，則運放 A引入負(fù)反饋，輸入虛短和虛斷成立，即 v’ o=0。代入（ ），得 圖 變跨導(dǎo)乘 /除法器電路原理圖 + 反雙曲正切運算 電路 四象限變跨導(dǎo)乘法電路 求和電路 z A YXYXOXYXZZo vKvvvIRRRvv ????? （ ） OXYXZIRRRK ? （ ） 圖 變跨導(dǎo)乘 /除法器電路原理圖 + 反雙曲正切運算 電路 四象限變跨導(dǎo)乘法電路 求和電路 z A 構(gòu)成乘法電路， K是乘法增益，通常設(shè)計為 K=。電路具有以下特點： ①輸出電壓 vo與輸入電壓 vX、 vY之積成比例， vX和 vY可正可負(fù)，是四象限乘法電路； ②輸出電壓與溫度無關(guān)，溫度穩(wěn)定性好； ③根據(jù)反雙曲正切函數(shù)的性質(zhì)可知，要求 vX/IOXRX＜ 1。最大輸入電壓 vXmax＜ IOXRX ； ④由電路可知， |iY|IOY, |iZ|IOZ,即 |vY|RYIOY,|vZ|RZIOZ。 XvXYYXOXYXZZo vAvKVvvIRRRvv ?????OXYXYZYv IRRVRKVA ??2．壓控增益放大器 令 vo=vZ， vY=VY（常數(shù)電壓），則 電壓增益 Av與電壓 VY成正比，構(gòu)成壓控增益放大器，輸入端 vY作為增益控制端對。 （ ） （ ） 2XZo Kvvv ??XZXZZOXYXYo vvKvvRIRRvv ????? 1KvvRIRRvvv ZZZOXYXYXo ?????3．乘方電路 令 vo=vZ， vY=vX，則構(gòu)成平方電路。即 4．除法電路 令 vo=vY，則運放 A同樣引入負(fù)反饋， v’ o=0。代入（ ），得 5．平方根電路 令 vo=vY=vX，在 vZ 0的條件下，則運放 A同樣引入負(fù)反饋， v’ o=0。代入（ ），得 （ ） （ ） （ ） 利用對數(shù)運算電路則可實現(xiàn)自動的非線性壓縮，電路簡單。如果需要恢復(fù)對數(shù)壓縮，則可采用指數(shù)運算電路實施。 對數(shù)和指數(shù)運算電路 輸出信號與輸入信號的對數(shù)成比例的電路稱為 對數(shù)電路 。 輸出信號與輸入信號的指數(shù)成比例的電路稱為 指數(shù)電路。 在現(xiàn)實世界中，一些信號往往具有很寬的動態(tài)范圍（最大信號幅度與最小信號幅度之比）。比如雷達(dá)、聲納等無線電系統(tǒng)中，接收機(jī)前端信號動態(tài)范圍可達(dá) 120dB 以上；光纖接收器前端的電流也可從“ pA” 級到“ mA” 級。 在工程應(yīng)用中，處理寬動態(tài)范圍的信號時，常常將其動態(tài)范圍壓縮到一個可以處理的程度。 動態(tài)范圍的壓縮分為“線性壓縮”和“非線性壓縮”。 利用壓控增益放大器可以實現(xiàn)線性壓縮，但必須根據(jù)輸入信號的電平來控制增益。 1/)1( // ?????? TBEVvSVvSEC VveIeIii TBETBE 在一定條件下， PN結(jié)的電壓是其電流的對數(shù)函數(shù)。所以，在反相比例運算電路中，用晶體管的發(fā)射結(jié)代替反饋電阻 Rf，則可實現(xiàn)對數(shù)運算，電路如圖 。 對數(shù)運算電路 1．基本對數(shù)電路 晶體管的電流和電壓方程分別為 1/ln ??? TBESCTBE VvIiVv圖 基本對數(shù)電路 R R i ic vi vo 當(dāng)輸入信號 vi＞ 0時， vo＜ 0，晶體管導(dǎo)通，引入負(fù)反饋。所以 1/lnln ???????? TBESiTSCTBEo VvRIvVIiVvv 當(dāng)溫度一定時，溫度當(dāng)量電壓 VT和反向飽和 IS都是常數(shù)，則輸出電壓是輸入電壓的對數(shù)函數(shù)。但是，輸出電壓幅值小于 ，輸入電壓必須大于 0。 但是，輸出電壓幅值小于 ，輸入電壓必須大于 0。 圖 基本對數(shù)電路 圖 具有溫度補(bǔ)償?shù)膶?shù)電路 A1 A2 vp2 vn2 1 RiTSiTSRToBEnpRIvVRIvVIIVvvvv lnlnln1222 ???????RiTttptto RI vVRR RRRvRR RRRv ln2322232 ? ????? ??? 當(dāng)環(huán)境溫度變化時， VT和 IS都變化，故輸出電壓隨溫度變化。具有溫度補(bǔ)償?shù)膶?shù)電路如圖 。 運放 A2的同相端和反相端電位是 2．具有溫度補(bǔ)償?shù)膶?shù)電路 圖中 T1和 T2特性一致，運放 A1和 T1等組成基本對數(shù)電路，運放A T2和熱敏電阻 Rt等組成溫度補(bǔ)償
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