非線性運(yùn)算電路ppt課件-文庫吧在線文庫
【正文】 XCCcoVvthiiRv2)( 65 ??TXYYco VvthvRRv 22 ??再由電路并考慮到 RY遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 T5和 T6的發(fā)射極電阻，得 將（ ）和（ ）代入（ ），得 將（ ）代入上式，得 YYYCC Rviii 2265 ??? ） 輸出電壓為 )]()[()]([)]([34213142CCCCcCCcCCCCcCCoiiiiRiiRViiRVv?????????? ） 當(dāng) TXCCC Vvthiii2)( 634 ??同理可得 （ ） 時(shí)，當(dāng) 12TXVvYXTYcTXYYcTXYYco vvVR RVvvR RVvthvR Rv ????? 2222 vX和 vY都是雙極性 信號(hào)，即電路實(shí)現(xiàn)了四象限同相乘法器。 變跨導(dǎo)模擬乘法器 乘法器是一種廣泛使用的模擬集成電路，它可以實(shí)現(xiàn)乘、除、開方、乘方、調(diào)幅等功能，廣泛應(yīng)用于模擬運(yùn)算、通信、測(cè)控系統(tǒng)、電氣測(cè)量和醫(yī)療儀器等許多領(lǐng)域。 當(dāng) 1個(gè)輸入信號(hào)是 單極性 ，而另一個(gè)信號(hào)是 雙極性 時(shí)，則稱為 兩象限乘法器；當(dāng) 2個(gè)輸 入信號(hào)均是雙極性時(shí)， 則稱為四象限乘法器。由電路，得 晶體管的電流方程為 考慮到 T1和 T2特性一致，得 52121 CEECC iiiii ????代入 ，得 四象限變跨導(dǎo)乘法器 52121 CEECC iiiii ????th(x)是非線性的雙曲正切函數(shù) 。代入（ ），得 ZZcYXOXYXco vRRvvIRRRv 22, ??? （ ） 1．乘法電路 令 vo=vZ，如圖 ，則運(yùn)放 A引入負(fù)反饋，輸入虛短和虛斷成立，即 v’ o=0。代入（ ），得 （ ） （ ） （ ） 利用對(duì)數(shù)運(yùn)算電路則可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的非線性壓縮，電路簡單。 利用壓控增益放大器可以實(shí)現(xiàn)線性壓縮，但必須根據(jù)輸入信號(hào)的電平來控制增益。具有溫度補(bǔ)償?shù)膶?duì)數(shù)電路如圖 。 具有溫度補(bǔ)償?shù)闹笖?shù)電路示于圖 。 0)lnlnln( l n1)lnlnln( l nln)( l nln 11?????????? ??ozyxozyxzzyxozyxvvvvvvvvvvvvvvvv圖 對(duì)數(shù)式乘 /除法電路 zyxo vvvv ?如果 根據(jù)對(duì)數(shù)運(yùn)算的性質(zhì)，得 圖中 T1和 A T2和 A T3和 A3組成 3個(gè)對(duì)數(shù)運(yùn)算電路；T4和 A4組成反對(duì)數(shù)運(yùn)算電路；T T T3和 T4的發(fā)射結(jié)回路實(shí)現(xiàn)加減運(yùn)算。 將雙極性輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為單極性輸出信號(hào)的電路稱為整流電路。 精密半波整流電路 電路如圖 (a)所示。 onOIvdonOO VvvAVvv ????? )(1IonvdIvdvdO vVAvAAv ????? 111(b) 輸入輸出波形 [vO (0)=0] vO vI o t v 圖 基本峰值檢測(cè)電路 D A vI vO (a) 電路 C vO1 獲取輸入信號(hào)最大值的電路既是峰值檢測(cè)電路或最大值電路。因?yàn)樵诙O管截止期間，運(yùn)放負(fù)飽和。電阻 R和二極管 D1使運(yùn)放 A1為負(fù)反饋，電容放電的等效電阻很大，電容電壓保持不變。 VR是參考電壓，輸出電壓 vO表示 vI與 VR的比較結(jié)果。 在圖（ a）中， VT=VR。 當(dāng) vI0時(shí)，運(yùn)放輸出電壓下降至 (Von+VZ2)時(shí)， D1正向?qū)ā?D2擊穿穩(wěn)壓，引入負(fù)反饋，輸出電壓為 (Von+VZ2)，運(yùn)放不能進(jìn)入負(fù)飽和。 T8和外接上拉電阻 R組成反相器， T8工作在開關(guān)狀態(tài)，即飽和導(dǎo)通或者截止。電源電壓不影響 2個(gè)電流源的電流大小，工作穩(wěn)定。 VSS通常接地，也可以接負(fù)電源。 。禁止態(tài)指電路不再按電壓傳輸特性工作，從輸出端看進(jìn)去相當(dāng)于開路，即處于高阻狀態(tài)。 （ T3） T7和電流源 I2是共射極放大電路。 LM193/293/393的響應(yīng)時(shí)間可達(dá) 。 例如圖 的運(yùn)放是 LM741，其SR=；對(duì)頂穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為 177。 輸入電壓接入運(yùn)放的同相端，則輸入電壓上升越過閾值電壓 VT時(shí)，輸出電壓產(chǎn)生正跳變（同相比較器）。 當(dāng) vIVR時(shí)，運(yùn)放輸出高電平 VOH； 當(dāng) vIVR時(shí)，運(yùn)放輸出低電平 VOL。 電壓比較器的功能 是比較兩個(gè)輸入電壓值的大小，比較結(jié)果以輸出兩個(gè)不同數(shù)值的恒定電壓表示。電阻 R使運(yùn)放 A1為負(fù)反饋，輸出電壓為 解決辦法 是，限制運(yùn)放進(jìn)入飽和狀態(tài)和選擇輸出電壓轉(zhuǎn)換速率大的運(yùn)放。輸出電壓為 電容存儲(chǔ)檢測(cè)到的輸入電壓最大值，作為電路的輸出。 因此，電路將雙極性輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為單極性輸出信號(hào)，即 圖 精密半波整流電路 D1 D2 R2 R1 A1 vI vO vO1 (a) 電路 RP2 R3 R4 R5 A2 14535 OIO vRRvRRv ???35351245RRRRRRRR ?? 圖 ，運(yùn)放 A D D R1和 R2組成精密半波整流電路，運(yùn)放 A2及其外圍元件組成反相加法器。而將二極管接入運(yùn)放的反饋通路構(gòu)成精密整流則可克服這個(gè)缺點(diǎn)。 并且 vo與 IS和 VT無關(guān)，即克服了溫度變化的影響。 具有溫度補(bǔ)償?shù)闹笖?shù)電路示于圖 。故此電路不僅與溫度無關(guān)，還擴(kuò)大了輸出信號(hào)幅度。所以 1/lnln ???????? TBESiTSCTBEo VvRIvVIiVvv 當(dāng)溫度一定時(shí)，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(duì)數(shù)函數(shù)。 在現(xiàn)實(shí)世界中，一些信號(hào)往往具有很寬的動(dòng)態(tài)范圍（最大信號(hào)幅度與最小信
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