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对数运算电路

高工
2014-06-12 10:32:10    评分

对数运算电路

图5.4-15是具有温度补偿和失调的对数运算电路,输入电压10MV~10V,动态范围60DB。V1和V2应当用特性一致结温相同的对管,为了提高精度,V1和V2应选用ICBO小,B大的晶体管。因为运算精度和稳定性有赖于这一对管的对称特性,所以选用时慎重。

图中A1及V1组成基本对数运算电路,V2是一个同相反馈放大器。它的输入电压U+2实际上就是两管基极一发射极电压之差

这样,利用对管温度特性一致性可将饱和电流对运算精度影响消除。

国为U+2是加在第二个放大器A2的同相输入信号。A2的闭环增益为(1+R3/R4),所以输出电压

即输出电压与输入电压为对数关系。由于U+2=RBE2-UBE1,通过A2被放大了(1+R2/R4)倍,输出电压范围被限于UBE的缺点。如果A2的反馈电阻中,加有热敏电阻RT,那么UT的温度补偿可由热敏电阻RT承担,从而实现了完整的温度补偿。

由于对数运算电路工作范围大约在10的6次方~10的8次方A,工作电流较小,所以必须对失调电压和输入偏置电流等引入误差电流,进行仔细的补偿,否则工作范围大大减小。因此,在运算之前,必须认真进行调零。图5.4-15中的W1电位器是用作失调补偿。

图5.4-16是图5.4-15的电路的转换特性图。比例系数选择为2.5V/10倍频,即输入电压变化10倍对应输出UO改变2.5V。

图5.4-15中各电位器高速作用是:W1用来调整A1的失调,在U1=10MV时调整输出为2.5V;W2用来调整转换特性过零点,由于1NO=-∞故在U1=0时显然不可能实现UO=0,输出电压要对应一定的输入电压才能调零。因而要设定电流IR,在U1=100MV时调整输出为0V;WO调整比例系数,在U1=100MV时调整输出为-5V。使用时W1~W3要重复调整数次。

集成运算放大器应用

跨导运算放大器设计实例




关键词: 运算电路    

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