采用二极管的对数运算电路

接线图 2024年01月28日 08:54 197 admin

　　1. 采用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

采用二极管的对数运算电路第1张

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。

采用二极管的对数运算电路第2张

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

采用二极管的对数运算电路第3张