采用二极管的对数运算电路

出处:维库电子市场网时间:2024-01-24
  1. 采二极管的对数运算电路图6.1.24 所示为采用二极管的对数运算电路,为使二极管导通,输入电压 u应大于零。

  根u据半导体基础知识可知,二极管的正向电流与其端电压的D近似关系为

      7cuRi0=I3ca0(u>0)Aix因而μu0=U1lni0I5R′由于u=u=0,为虚地,因而图6.1.24 采用二极管的对数运算电路i0=i8=u1R根据以上分析可得输出电压u0=uD>Uτlnu1l5R(6.1.23)上式表明,运算关系与U和、l、有关,因而运算精度受温度的影响;而且,二极管在电流较小时内部载流子的复合运动不可忽略,在大电流较大时内阻不可忽略;所以,仅在一定的电流范围才满足指数特性。为了扩大输入电压的动态范围,实用电路中常用晶体管取代二极管。

    2.利用晶体管的对数运算电路利用晶体管的对数运算电路如图6.1.25 所示,由于集成运放的反相输入端为虚地,因此节点方程为TIC=in=u1RR(u>0)A在忽略晶体管基区体电阻压降且认为晶体管的共基电路放大系数α1的情况下,若u>U,则uR′ic=αiv=lcc47u81=U1lnicl。

   图6.1.25 利用晶体管的对数运算电路输出电压u0=u5=U1lnu11R与式(6.1.23)相同。与二极管构成的对数运算电路一样,运算关系仍受温度的影响,而且在输入电压较小和较大的情况下,运算精度变差。在设计实用的对数运算电路时,人们总要采用一定的措施来减小、l、对运算关系的影响。

    3.集成对数运算电路在集成对数运算电路中,根据差分电路的基本原理,利用特性相同的两只晶体管进行补偿,消去l对运算关系的影响。型号为 ICL8048的对数运算电路如图6.1.26 所示,点画线框内为集成电路,框外为外接电阻。电路分析的思路是:欲知u。u需知u,up,而根据图中所标注的电压方向,可u2=u可2u2;因u为uBE与I成对数关系,(肉u肉与i.成对数关系,而u与u成线性关系,故可求出u与u的运算关系。l,RU<IT7RP84NRAANuRk。

  uR,图6.1.26 集成对数运算电路


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