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把對數(shù)電路組合起來的多功能運(yùn)算電路

時(shí)間：2010-05-20 23:26:24

關(guān)鍵字：運(yùn)算電路阻值信號組件

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[導(dǎo)讀]電路的功能把對數(shù)、反對數(shù)組合起來便可具有EO=U（Z/X）M（M由R7決定）的傳遞特性，可進(jìn)行多功能。例如，M=1可進(jìn)行乘、除法運(yùn)算；M=2時(shí)可進(jìn)行平方運(yùn)算；M=0.5時(shí)則可進(jìn)行平方根運(yùn)算等。這種電路也稱作多功能轉(zhuǎn)換器。電

電路的功能

把對數(shù)、反對數(shù)組合起來便可具有EO=U（Z/X）M（M由R7決定）的傳遞特性，可進(jìn)行多功能。例如，M=1可進(jìn)行乘、除法運(yùn)算；M=2時(shí)可進(jìn)行平方運(yùn)算；M=0.5時(shí)則可進(jìn)行平方根運(yùn)算等。這種電路也稱作多功能轉(zhuǎn)換器。

電路工作原理

基本工作過程可參考對數(shù)、反對數(shù)電路；只是把OP放大器A2輸出的對數(shù)再輸入到反對數(shù)電路中、對數(shù)組件把E1（Z）和E2（X）之比轉(zhuǎn)換成對數(shù)，此對數(shù)信號經(jīng)過R7后被輸入到反對數(shù)組件，可用下式表示其傳遞特性：

R6/R3相當(dāng)于通常的比例系數(shù)K，在本電路中為1/10，E1~E3可進(jìn)行乘法運(yùn)算，M表示冪，它由R7~R10決定，但由M于的計(jì)算公式比較復(fù)雜：

為了簡化，R6、R8、R10仍利用對數(shù)電路的阻值，把它們固定下來，這樣就可用R7=（16.67/M）-1K公式算出R7的阻值。

乘法

為了進(jìn)行EO=E3.E1/E2=Y（Z/X）的運(yùn)算，把E2固定為+10V，即可進(jìn)行大家熟悉的Y.Z/10運(yùn)算。M=1時(shí)，R7為15.67K，如果調(diào)整比例系數(shù)，可把作為基準(zhǔn)電壓的E2在-9~+10V范圍內(nèi)變化或者把阻值為100K的R2換成91K電阻，和20K可變電阻串聯(lián)。所有輸入端都只能輸入0~+10V的單極性信號。

除法

根據(jù)EO=E3（E1/E2）公式，如E3取1/10，E1為+10V，E2為0~+10V時(shí)，輸出EO就可在∞~+1V之間變化。進(jìn)行除法運(yùn)算時(shí)分母變小，誤差就會加大，在應(yīng)用本電路時(shí)須限制輸入電壓的下限。

平方根

在乘法、除法運(yùn)算中M=1若M=0.5，即可進(jìn)行EO=E3（E1/E2）1/2的運(yùn)算。為了使M=0.5，R7阻值取32.4K（R7=16.67/0.5-1≈32.4K）。假定E2=+1V，E3=+10V，R6=100K，EO=√E1，這樣可直接讀出輸入電壓E1的值，如果無須讀出0~3.16V，而只需0~10V的輸出電壓，E2取3.16即可。

平方

采用雙平衡差動電路的普通IC乘法器，只要從X、Y端輸入相同的相信，便可進(jìn)行X2的運(yùn)算。本電路假設(shè)M=2，則EO=E2/10，為了使M=2，R7的阻值應(yīng)取R7=（16.67/2）-1=7.35K。

為使E1能在0~10V范圍內(nèi)變化，設(shè)是E2=+1V，R6=10K。

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