非線性運算電路ppt課件-wenkub.com
2025-05-04 08:26 本頁面
【正文】 。禁止態(tài)指電路不再按電壓傳輸特性工作，從輸出端看進去相當于開路，即處于高阻狀態(tài)。 VSS通常接地，也可以接負電源。 （ T3） T7和電流源 I2是共射極放大電路。電源電壓不影響 2個電流源的電流大小，工作穩(wěn)定。 LM193/293/393的響應(yīng)時間可達 。 T8和外接上拉電阻 R組成反相器， T8工作在開關(guān)狀態(tài)，即飽和導通或者截止。 例如圖 的運放是 LM741，其SR=；對頂穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為 177。 當 vI0時，運放輸出電壓下降至 (Von+VZ2)時， D1正向?qū)ā?D2擊穿穩(wěn)壓，引入負反饋，輸出電壓為 (Von+VZ2)，運放不能進入負飽和。 輸入電壓接入運放的同相端，則輸入電壓上升越過閾值電壓 VT時，輸出電壓產(chǎn)生正跳變（同相比較器）。 在圖（ a）中， VT=VR。 當 vIVR時，運放輸出高電平 VOH； 當 vIVR時，運放輸出低電平 VOL。 VR是參考電壓，輸出電壓 vO表示 vI與 VR的比較結(jié)果。 電壓比較器的功能 是比較兩個輸入電壓值的大小，比較結(jié)果以輸出兩個不同數(shù)值的恒定電壓表示。電阻 R和二極管 D1使運放 A1為負反饋，電容放電的等效電阻很大，電容電壓保持不變。電阻 R使運放 A1為負反饋，輸出電壓為 解決辦法 是，限制運放進入飽和狀態(tài)和選擇輸出電壓轉(zhuǎn)換速率大的運放。因為在二極管截止期間，運放負飽和。輸出電壓為 電容存儲檢測到的輸入電壓最大值，作為電路的輸出。 onOIvdonOO VvvAVvv ????? )(1IonvdIvdvdO vVAvAAv ????? 111(b) 輸入輸出波形 [vO (0)=0] vO vI o t v 圖 基本峰值檢測電路 D A vI vO (a) 電路 C vO1 獲取輸入信號最大值的電路既是峰值檢測電路或最大值電路。 因此，電路將雙極性輸入信號轉(zhuǎn)換為單極性輸出信號，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 ，運放 A D D R1和 R2組成精密半波整流電路，運放 A2及其外圍元件組成反相加法器。 精密半波整流電路 電路如圖 (a)所示。而將二極管接入運放的反饋通路構(gòu)成精密整流則可克服這個缺點。 將雙極性輸入信號轉(zhuǎn)換為單極性輸出信號的電路稱為整流電路。 并且 vo與 IS和 VT無關(guān)，即克服了溫度變化的影響。 0)lnlnln( l n1)lnlnln( l nln)( l nln 11?????????? ??ozyxozyxzzyxozyxvvvvvvvvvvvvvvvv圖 對數(shù)式乘 /除法電路 zyxo vvvv ?如果 根據(jù)對數(shù)運算的性質(zhì)，得 圖中 T1和 A T2和 A T3和 A3組成 3個對數(shù)運算電路；T4和 A4組成反對數(shù)運算電路；T T T3和 T4的發(fā)射結(jié)回路實現(xiàn)加減運算。 具有溫度補償?shù)闹笖?shù)電路示于圖 。 具有溫度補償?shù)闹笖?shù)電路示于圖 。故此電路不僅與溫度無關(guān)，還擴大了輸出信號幅度。具有溫度補償?shù)膶?shù)電路如圖 。所以 1/lnln ???????? TBESiTSCTBEo VvRIvVIiVvv 當溫度一定時，溫度當量電壓 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)。 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。 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）。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。 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。代入（ ），得 ZZcYXOXYXco vRRvvIRRRv 22, ??? （ ） 1．乘法電路 令 vo=vZ，如圖 ，則運放 A引入負反饋，輸入虛短和虛斷成立，即 v’ o=0。 vX vY vO RY IOY偏置 T1 D1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 圖 單片集成模擬乘法器 MC1496電路原理圖和管腳圖 ,ov,ov圖 變跨導乘 /除法器電路原理圖 + 反雙曲正切運算 電路 四象限變跨導乘法電路 求和電路 z A 為了擴展輸入信號 vX的線性范圍和減少外圍電路元件，在四象限變跨導乘法器的基礎(chǔ)上增設(shè)了反雙曲正切運算電路和求和電路，如圖 。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 四象限變跨導乘法器 52121 CEECC iiiii ????th(x)是非線性的雙曲正切函數(shù) 。代入上式得 通過改變差分對管的跨導實現(xiàn)了兩象限反相乘法器（ vY0，單極性； vX可正可負，雙極性 ）。 當 1個輸入信號是 單極性 ，而另一個信號是 雙極性 時，則稱為 兩象限乘法器；當 2個輸 入信號均是雙極性時， 則稱為四象限乘法器。第 10章 非線性運算電路 變跨導模擬乘法器
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