大家好,我是电器电!这篇文章给大家讲一下基本的对数运算电路如图所示

对数电路(基本对数运算电路)(1)

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看图1和反相比例运算电路不同的是在反馈环节二极管代替了电阻。在了解这个电路之前我们来看一下二极管的电流方程I=Is(e^UD/UT-1),Is为反向饱和电流,UD为为施加的电压,UT为温度电压当量(常温下为26mv)若正向UD远大于UT则1可省略,则式子如下,iD≈Ise^UD/UT。

再来看一下图中iD=Ise^UD/UT,又由于虚短所以Ⅴ-虚地,iR=Ui/R,又由于虚断所以iD=iR,把式子写成如下形式:

Ise^UD/UT=Ui/R①由①式推导出②式:e^UD/UT=Ui/(R×Is)②

两边都进行对数运算

UD/UT=In[Ui/(R×Is)]把UT乘在右边式子就变成了

UD=UT×丨n〔Ui/(R×Is)〕③

我们再来看1图很明显Uo=一UD所以

Uo=一UT×ln〔Ui/(R×Is)〕④

如果用三极管来代替反馈支路的二极管那么可以让输入Ui动态变化范围更大,使输入信号范围得到扩展。如图所示

对数电路(基本对数运算电路)(2)

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Ic=αIe≈Ise^UBE/UT

Ⅴo=一ⅤBE≈一VTⅠn(Ie/Is)

=-VTⅠn[Vi/(R×Is)]⑤

从④⑤式可看到Ⅴo是Ⅴi的对数。

对数运算电路的特点

1运算精度受温度影响大。如二极管伏安特性曲线温度增大正向特性曲线左移,反向特性曲线下移。

2对输入电压的极性和幅值有要求Ui必须大于0,对数运算电路一般会利用pN结的正向小信号区域,在小电压大电流情况下误差大。

所以在用此电路一定做好温度补偿工作。

最后感谢大家的收看!

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