[理學(xué)]第五章線性處理器-資料下載頁(yè)
2025-01-19 15:10本頁(yè)面
【正文】 RF2 D ui uo ui 0 傳輸特性 (538) 3. 另一種情況，電路中的運(yùn)放處于非線性狀態(tài)，外圍電路也有非線性元件（二極管、三極管）。 由于處于線性與非線性狀態(tài)的運(yùn)放的分析方法不同，所以分析電路前，首先確定運(yùn)放是否工作在線性區(qū)。 確定運(yùn)放工作區(qū)的方法： 判斷電路中有無(wú)負(fù)反饋。 若有負(fù)反饋，則運(yùn)放工作在線性區(qū)； 若無(wú)負(fù)反饋，或有正反饋，則運(yùn)放工作在非線性區(qū)。 處于非線性狀態(tài)運(yùn)放的特點(diǎn)： 1. 虛短路不成立。 2. 輸入電阻仍可以認(rèn)為很大。 3. 輸出電阻仍可以認(rèn)為是 0。 (539) 對(duì)數(shù)和指數(shù)運(yùn)算電路 在實(shí)際應(yīng)用中 ， 有時(shí)需要進(jìn)行對(duì)數(shù)運(yùn)算或反對(duì)數(shù) (指數(shù) )運(yùn)算 。例如 ， 在某些系統(tǒng)中 ， 輸入信號(hào)范圍很寬 ， 容易造成限幅狀態(tài) ，通過(guò)對(duì)數(shù)放大器 ， 使輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的對(duì)數(shù)成正比 ， 從而將信號(hào)加以壓縮 。 又例如 ， 要實(shí)現(xiàn)兩信號(hào)的相乘或相除等等 ， 都需要使用對(duì)數(shù)和反對(duì)數(shù)運(yùn)算電路 。 通過(guò)晶體管的 PN結(jié)的伏安特性可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)和反對(duì)數(shù)運(yùn)算電路 。 對(duì)數(shù)運(yùn)算電路： 最簡(jiǎn)單的對(duì)數(shù)運(yùn)算器是將反相比例放大器的反饋電阻Rf換成一個(gè)二極管或三極管，如右圖所示。 uO＋－ ∞＋i1uI RR ′iC＋－uBE(540) 由于： Iid = 0 、且“ ”端虛地，即： U = U+ = 0 則有： Ruii iRC ??而： SCTBEo IiUuu ln????即： RIuUuSiTo ln?? 即輸出電壓與輸入電壓的對(duì)數(shù)成正比。對(duì)數(shù)電路中，輸入電壓必須為正，輸出電壓的幅值不超過(guò) 。輸出電壓還與 UT和 IS有關(guān)，而 UT和 IS對(duì)溫度很敏感，所以此電路的漂移嚴(yán)重，不能付諸于實(shí)用。一般改善的辦法是：用對(duì)管消除 IS的影響；用熱敏電阻補(bǔ)償 UT的溫度影響。具有溫度補(bǔ)償?shù)膶?duì)數(shù)運(yùn)算電路見(jiàn)P114。 (541) 二、指數(shù)運(yùn)算電路 當(dāng) uI 0 時(shí) ， 根據(jù)集成運(yùn)放反相輸入端“ 虛地 ” 及 “ 虛斷 ” 的特點(diǎn) ， 可得： TT UuUuIIi IBE ee SSI ??所以： TUuR RIRiRiu IeSIO ??????可見(jiàn)，輸出電壓正比于輸入電壓的指數(shù)。 圖 (542) 利用對(duì)數(shù)和指數(shù)電路實(shí)現(xiàn)的乘除電路 乘法電路的輸出電壓正比于其兩個(gè)輸入電壓的乘積 ， 即 uo = uI1uI2 求對(duì)數(shù)，得： I2I1I2I1O lnln)l n (ln uuuuu ???再求指數(shù)，得： I2I1lnlnO I2I1e uuuuu ?? ? 所以利用對(duì)數(shù)電路 、 求和電路和指數(shù)電路 ， 可得乘法 電路的方塊圖： 對(duì)數(shù)電路 對(duì)數(shù)電路 uI1 uI2 lnuI1 lnuI2 求和電路 lnuI1+ lnuI2 指數(shù)電路 uO = uI1uI2 圖 (543) 同理： 除法電路的輸出電壓正比于其兩個(gè)輸入電壓相 除所得的商，即： I2I1O uuu ?求對(duì)數(shù)，得： I2I1I2I1O lnlnlnln uuuuu ???再求指數(shù)，得： I2I1 lnlnO e uuu ?? 所以只需將乘法電路中的求和電路改為減法電路即可得到除法電路的方塊圖： 對(duì)數(shù)電路 對(duì)數(shù)電路 uI1 uI2 lnuI1 lnuI2 減法電路 lnuI1 lnuI2 指數(shù)電路 I2I1O uuu ?
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