把对数电路组合起来的多功能运算电路

模拟技术 时间:2018-09-11来源:网络

电路的功能

把对数、反对数组合起来便可具有EO=U(Z/X)M(M由R7决定)的传递特性,可进行多功能。例如,M=1可进行乘、除法运算;M=2时可进行平方运算;M=0.5时则可进行平方根运算等。这种电路也称作多功能转换器。

电路工作原理

基本工作过程可参考对数、反对数电路;只是把OP放大器A2输出的对数再输入到反对数电路中、对数组件把E1(Z)和E2(X)之比转换成对数,此对数信号经过R7后被输入到反对数组件,可用下式表示其传递特性:

R6/R3相当于通常的比例系数K,在本电路中为1/10,E1~E3可进行乘法运算,M表示幂,它由R7~R10决定,但由M于的计算公式比较复杂:

为了简化,R6、R8、R10仍利用对数电路的阻值,把它们固定下来,这样就可用R7=(16.67/M)-1K公式算出R7的阻值。

乘法

为了进行EO=E3.E1/E2=Y(Z/X)的运算,把E2固定为+10V,即可进行大家熟悉的Y.Z/10运算。M=1时,R7为15.67K,如果调整比例系数,可把作为基准电压的E2在-9~+10V范围内变化或者把阻值为100K的R2换成91K电阻,和20K可变电阻串联。所有输入端都只能输入0~+10V的单极性信号。

除法

根据EO=E3(E1/E2)公式,如E3取1/10,E1为+10V,E2为0~+10V时,输出EO就可在∞~+1V之间变化。进行除法运算时分母变小,误差就会加大,在应用本电路时须限制输入电压的下限。

平方根

在乘法、除法运算中M=1若M=0.5,即可进行EO=E3(E1/E2)1/2的运算。为了使M=0.5,R7阻值取32.4K(R7=16.67/0.5-1≈32.4K)。假定E2=+1V,E3=+10V,R6=100K,EO=√E1,这样可直接读出输入电压E1的值,如果无须读出0~3.16V,而只需0~10V的输出电压,E2取3.16即可。

平方

采用双平衡差动电路的普通IC乘法器,只要从X、Y端输入相同的相信,便可进行X2的运算。本电路假设M=2,则EO=E2/10,为了使M=2,R7的阻值应取R7=(16.67/2)-1=7.35K。

为使E1能在0~10V范围内变化,设是E2=+1V,R6=10K。

关键词: 对数 电路 组合 多功能

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