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
1
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
1
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!
,