非線性運算電路ppt課件(存儲版)
【正文】 i ic vi vo 當(dāng)輸入信號 vi＞ 0時， vo＜ 0，晶體管導(dǎo)通，引入負反饋。如果電阻 R R3和 Rt選擇適當(dāng)，可在工作溫度范圍內(nèi)抵消 VT隨溫度的變化。為了克服溫度變化的影響，同樣需要進行溫度補償。 03124 ???? BEBEBEBE vvvvfoCyyCxxCzzC RviRviRviRvi ????4321 、SCTBEIiVv ln?由電路，得 T T T3和 T4的發(fā)射結(jié)回路的電壓方程為 當(dāng)全部輸入電壓大于 0時，全部二極管截止，則 TBE Vv ??當(dāng) 時， 晶體管的電壓方程是 圖 對數(shù)式乘 /除法電路 0=lnln+lnlnSyyTSzzTSxxTSfoTIRvVIRvVIRvVIRvV0ln ??yxzozfyxvvvvRRRR即 zyxyxzfo vvvRRRRv ??所以 圖 對數(shù)式乘 /除法電路 io vv ? 輸出電壓 vo與輸入電壓 vx、 vy之積成正比，與輸入電壓 vz成反比。 對于小信號，如幅值小于 1V，二極管的導(dǎo)通壓降（硅管約為 ）將產(chǎn)生不能容忍的誤差。 D1對運放引入負反饋，反向輸入端是虛地，故 vO=0。 峰值檢測電路 當(dāng) vIvO時， vO1為正， D導(dǎo)通，電容充電。等效電路如圖 (a)所示。 D1 A1 vI vO C vC A2 D2 Von （ b） vI vO時的等效電路 R 圖 vO vI o t v 圖 基本峰值檢測電路 D A vI vO (a) 電路 C vO1 電壓比較器 常用于 測量、自動控制和波形發(fā)生等電路中。 ?????????????RIEEO s a tOLRICCO s a tOHO VvVVVVvVVVv 如果 vpvn，開關(guān) S與正飽和輸出電壓 VOsat+相連； 如果 vpvn，開關(guān) S與負飽和輸出電壓 VOsat相連。 傳輸特性具有 3個要素： 高電平 VOH和輸出 低電平 VOL：圖 與運放的飽和電壓有關(guān)； 閾值電壓 VT：使運放同相端電位 vp和反相端電位 vn相等的輸入電壓既是閾值電壓； 跳變方向 ：判斷輸入電壓上升越過閾值電壓時輸出電壓的跳變方向，即可確定傳輸特性。 SRVVt OLOHd??如果運放飽和，則需增加運放退出飽和的時間。 VSS通常接地，也可以接負電源。 由于 T1和 T4的靜態(tài)電流僅為 10μA，它們的輸入電阻 rbe可達 100kΩ以上，使整個電路的輸入電阻很大，輸入電流近似為零（虛斷）。工作態(tài)是指電路按電壓傳輸特性工作。 集成電壓比較器的特點： ，失調(diào)電壓大，共模抑制比?。? ，傳輸延遲時間短，而且不需外加限幅電路就可直接驅(qū)動 TTL、 CMOS和 ECL等集成數(shù)字電路； ，還可直接驅(qū)動繼電器和指示燈。 LM193/293/393的響應(yīng)時間可達 。 VSS通常接地，也可以接負電源。 LM193/293/393的電源電壓范圍寬，（ VCCVSS）在 2~36V之間。即 因為運放退出飽和狀態(tài)需要較長時間，所以限制運放進入飽和狀態(tài)可以提高電路的響應(yīng)速度。 閾值電壓或門限電壓 VT： 輸入電壓上升越過閾值電壓 VT時，輸出電壓由 VOL正跳變到 VOH； 當(dāng) VR=0時， VT=0，輸出電壓在輸入電壓過零時跳變，所以稱為過 零比較器 。 vI vO VR A (a) 電路 vp vn vI vO VR vp vn S A (b) 等效電路 |VOsat| VOsat+ 運放處于開環(huán)狀態(tài)，等效電路如圖 (b)所示。 除了響應(yīng)速度快以外，圖 。當(dāng) vIvO時，運放必須先退出負飽和，然后，運放的輸出電壓由負電源電壓（ vO1≈ VEE）上升至使二極管導(dǎo)通（ vO1 = Von+vI）。 上式中， vO1是運放輸出電壓， Avd是運放的開環(huán)電壓增益， Von是二極管的導(dǎo)通壓降。輸入信號通過電阻接入運放的反相端，2個二極管接入運放的反饋通路。例如，輸入輸出關(guān)系是 ??????000iiio vvvvio vv ?的電路稱為半波整流電路；輸入輸出關(guān)系是 的電路稱為全波整流電路，亦稱為絕對值電路。 對數(shù)式乘 /除法電路 因此，乘除運算可轉(zhuǎn)化為對數(shù)、加減和反對數(shù)運算。圖中 T1和 T2特性一致，運放 A T1和熱敏電阻 Rt等組成溫度補償及同相放大電路， A2和 T2等組成基本反對數(shù)電路。 運放 A2的同相端和反相端電位是 2．具有溫度補償?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等組成溫度補償及同相放大電路。 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)。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。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=。 YOYCYOYCiIiiIi????65T
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