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1、.对数运算电路和指数运算电路利用PN结伏安特性所具有的指数规律，将二极管或者三极管分别接入集成运放的反馈回路和输入回路，可以实现对数运算和指数运算，而利用对数运算、指数运算和加减运算电路相组合，便可实现乘法、除法、乘方和开方等运算。一、对数运算电路1.采用二极管的对数运算电路下图所示为采用二极管的对数运算电路，为使二极管导通，输入电压应大于零。根据半导体基础知识可知，二极管的正向电流与其端电压的近似关系为（为发射结的反向饱和电流，为温度电压当量，室温时）因而由于=0“虚地”，则根据以上分析可得输出电压运算精度受温
2、度的影响。为扩大输入电压的动态范围，实用电路中常用三极管取代二极管。2.利用三极管的数运算电路利用三极管的数运算电路如右图所示。由于集成运放的反相输入端为虚地，节点电流方程为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为1的情况下，若，则教育资料.输出电压运算精度受温度的影响，而且在输入电压较小和较大情况下，运算精度变差。二、指数运算电路将对数运算电路中的电阻和三极管互换，便可得到指数运算电路，如右图所示。因为集成运放反相输入端为虚地，所以输出电压为使晶体管导通，应大于零，且只能在发射结导通电压范围内
3、，故其变化范围很小。由于运算结果与受温度影响较大的有关，因而指数运算的精度也与温度有关。改进电路1：用三极管代替二极管 电路在理想情况下可完全消除温度的影响教育资料.改进电路3：实用对数电路 如果忽略T2基极电流，则M点电位： 8.4.2指数电路 1.基本指数电路教育资料.2.反函数型指数电路 电路必须是负反馈才能正常工作，所以：教育资料.十种高精度整流电路图1是最经典的电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为R1=R2,R4=R5=2R
4、3;可以通过更改R5来调节增益图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2教育资料.图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.图5和图6要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益
5、取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K教育资料.图8的电阻匹配关系为R1=R2图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称.图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成
6、的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡.教育资料.教育资料
