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模擬集成電路的非線性應(yīng)用-展示頁

2025-05-08 12:07本頁面
  

【正文】 非線性 器件。 ② 當(dāng) X 等于某一常數(shù)時,輸出 Z與 Y 成正比, Z與Y的關(guān)系曲線稱為 四象限輸出特性。 ? 如果兩個輸入端均能適應(yīng)正、負(fù)極性的乘法器稱為 四象限乘法器。 ? 兩個輸入端只能適應(yīng)單一極性乘法器稱為 單象限乘法器 。 圖 321 乘法器的符號 輸出特性 方程為 或 Z = KXY K為 增益系數(shù)或標(biāo) 度因子 ,單位為 V1。 集成化的對數(shù)器和指數(shù)器 圖 318 8048型集成化對數(shù)放大器 主要用于乘法、除法、平方、開方等運算及信號的壓縮和放大電路中,還可用于產(chǎn)生鋸齒波、階梯波的電路中。 二極管和三極管對數(shù)器明顯缺點是 溫度穩(wěn)定性差。C 時, UT≈59mV。因此熱力學(xué)溫度 T與人們慣用的攝氏溫度 t的關(guān)系是 T= t+ 。 攝氏度 為表示 攝氏溫度 時代替開的一個專門名稱。 早在 1787年 法國 物理學(xué)家 查理 ( )就發(fā)現(xiàn),在壓力一定時,溫度每升高 1℃ ,一定量氣體的體積的增加值(膨脹率)是一個定值,體積膨脹率與溫度呈線性關(guān)系。C T? 絕對溫度 mV26?qkTt = 25 186。第 3章 模擬集成電路的非線性應(yīng)用 對數(shù)器和指數(shù)器 乘法器及其應(yīng)用 二極管檢波器和絕對值變換器 限幅器 電壓比較器及其應(yīng)用 對數(shù)器和指數(shù)器 對數(shù)器 指數(shù)器 集成化的對數(shù)器和指數(shù)器 對數(shù)器和指數(shù)器 對數(shù)器 是實現(xiàn)輸出電壓與輸入電壓成對數(shù)關(guān)系的非線性模擬電路。 )1(e dSd ??UkTqIIId? PN結(jié)的正向?qū)娏? IS? PN結(jié)的反向飽和電流,它隨溫度變化 q? 電子電荷量, q = 1019 C k? 玻爾茲曼常數(shù), k = 1023 J/ 186。C 時, Ud> 100mV deSd UkTqII ? T以 298代入 ? 熱力學(xué)溫度 又叫熱力學(xué)標(biāo)溫,符號 T,單位 K(開爾文,簡稱開)。 以 絕對零度 ( 0K)為最低溫度,規(guī)定水的三相點的溫度為 ,開定義為水三相點熱力學(xué)溫度的1/。而水的三相點溫度為 。 2. 二極管對數(shù)放大器 do Uu ??ddS eq UkTII?由 得 輸出電壓 為 odUU??式中, qkTU T ?當(dāng) t=25 186。 圖 312 二極管對數(shù)器 的傳輸特性 圖 311 二極管對數(shù)器 iS2 . 3 l g ( )UkTq R I??iTkl g ( )UU U??Uk=RIS 要選體電阻小的二極管 3. 三極管對數(shù)放大器 圖 313 三極管對數(shù)放大電路 在理想運放的條件下 beeSEcUkTqIII ?? ??輸出電壓 為 io b eS2 . 3 l g ( )UkTUUq R I?? ? ? ?采用三極管作變換元件,可實現(xiàn) 5~ 6個數(shù)量級的動態(tài)范圍,而采用二極管可實現(xiàn) 3~ 4個數(shù)量級的動態(tài)范圍。 iSl g ( )T UU RI???Ui0,使用 NPN Ui0,使用 PNP 保護 VT不被反向擊穿 4. 溫度補償對數(shù)器的實際電路 圖 314 補償對放大器的實 際電路 輸出電壓 為 )l n ()1(cc1i543o VRURqkTRRU ???此部分大都做在了集成電路內(nèi)部 指數(shù)器 beeSeUkTqII ?由 Uo??IeR 和 得 輸出電壓 為 ibe eeSSeoUkTqUkTq RIRIRIU ?????? 圖 315 基本指數(shù)器 圖 316 指數(shù)器的傳輸特性 圖 317 具有溫度補償?shù)膶嵱镁苤笖?shù)器 選正溫度系數(shù)的 RT,可對環(huán)境溫度引起的變化進行補償。 圖 319 8049型集成化指數(shù)器 乘法器及其應(yīng)用 乘法器的基礎(chǔ)知識 乘法器的工作原理 模擬乘法器的應(yīng)用電路 乘法器的基礎(chǔ)知識 乘法器 具有兩個輸入端(通常稱為 X輸入端和 Y輸入端)和一個輸出端(通常稱為 Z輸出端)。 uo (t) ?Kux(t) uy(t) 圖 322 乘法器 的工作象限 ? 乘法器有四個工作區(qū),它兩個輸入電壓極性來確定。 ? 如果一個輸入端適應(yīng)正、負(fù)兩種極性,另一輸入端只能適應(yīng)單一極性乘法器稱為 二象限乘法器 。 ( 1)乘法器的 靜態(tài)特性 ① X = 0時, Y為任意值, 或 Y = 0時, X為任意值,則輸出 Z = 0。 ③ 當(dāng)輸入幅值相等時,即 X = Y或 X = - Y, 輸出與輸入的關(guān)系曲線稱為 平方率輸出特性 。乘法器不能應(yīng)用線性系統(tǒng)中的疊加原理,但是乘法器在一定條件下,又是線性器件,例如:一個輸入電壓為恒定值時,即 X= 常數(shù),則有 理想乘法器屬于非線性器件還是線性器件取決于兩個輸入電壓的性質(zhì),在這里 “線性”的含義僅僅是非線性本質(zhì)的特殊情況。 ? 其中 變跨導(dǎo)乘法器 便于集成,內(nèi)部元件有較高 的溫度穩(wěn)定性和運算精度,且運算速度較高, ? 它的 ?3dB頻率可達 10MHz以上。 在 MOS管中,跨導(dǎo)的大小反映了柵源電壓對漏極電流的控制作用。
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