非线性运算电路.pptx

第10章非线性运算电路;其中K为称为相乘增益，具有V-1的量纲。电路符号如图10.1.1所示，图（a）同相乘法器，图（b）反相乘法器。;;;再由电路并考虑到RY远远大于T5和T6的发射极电阻，得;vX和vY都是双极性信号，即电路实现了四象限同相乘法器。但电路温度变化的影响，且vX的线性范围很小。单片集成乘法器MC1496等是按图10.1.3原理制造的，电路原理和管脚如图10.1.4所示。;;图10.1.5 变跨导乘/除法器电路原理图;将（10.1.8）和（10.1.12）代入上式，得;图10.1.5 变跨导乘/除法器电路原理图;图10.1.5 变跨导乘/除法器电路原理图;1．乘法电路

令vo=vZ，如图10.1.5中的点化线所示，则运放A引入负反馈，输入虚短和虚断成立，即v’o=0。代入（10.16），得;图10.1.5 变跨导乘/除法器电路原理图;2．压控增益放大器

令vo=vZ，vY=VY（常数电压），则

;3．乘方电路

令vo=vZ，vY=vX，则构成平方电路。即 ;利用对数运算电路则可实现自动的非线性压缩，电路简单。如果需要恢复对数压缩，则可采用指数运算电路实施。;在一定条件下，PN结的电压是其电流的对数函数。所以，在反相比例运算电路中，用晶体管的发射结代替反馈电阻Rf，则可实现对数运算，电路如图10.2.1所示。 ;图10.2.1基本对数电路;;具有温度补偿的指数电路示于图10.2.4。图中T1和T2特性一致，运放A1、T1和热敏电阻Rt等组成温度补偿及同相放大电路，A2和T2等组成基本反对数电路。;;由电路，得T1、T2、T3和T4的发射结回路的电压方程为 ;所以;将双极性输入信号转换为单极性输出信号的电路称为整流电路。例如，输入输出关系是;图10.3.1精密半波整流电路;;;(b)输入输出波形

[vO(0)=0];;当vIvO时，A1的输出电压使D1导通、D2截止，等效电路如图10.4.3(b)所示。电阻R和二极管D1使运放A1为负反馈，电容放电的等效电阻很大，电容电压保持不变。;10.5电压比较器;vI;3.输出电压跳变方向：判断输入电压上升越过阈值电压时输出电压的跳变方向，即可确定传输特性。

输入电压接入运放的同相端，则输入电压上升越过阈值电压VT时，输出电压产生正跳变（同相比较器）。

输入电压接入运放的反相端，则输入电压上升越过阈值电压VT时，输出电压产生负跳变（反相比较器）。;集成：;输入为正负对称的正弦波时，输出为方波。;解：;10.5.2集成电压比较器（略）;图10.5.5集成电压比较器LM193/293/393电路原理图、管脚图和反相电压比较器;图10.5.5集成电压比较器LM193/293/393电路原理图、管脚图和反相电压比较器;具有选通输入的集成电压比较器可以选择工作态和禁止态。工作态是指电路按电压传输特性工作。禁止态指电路不再按电压传输特性工作，从输出端看进去相当于开路，即处于高阻状态。;集成电压比较器的特点：;单门限比较器的抗干扰能力;10.5.3迟滞比较器(也称为双门限比较器);1．反相迟滞比较器;中心电压是上限阈值电压和下限阈值电压的平均值;2．同相迟滞比较器;补充1：电路如图所示。设运放A的电源电压为+15V和-15V，稳压管的双向限幅值为±VZ=±6V，试画出该电路的传输特性。;补充题2（10分）电路如图所示。设运放A的电源电压为+15V和-15V，稳压管是硅管，试画出该电路的传输特性。;10.5.4窗口比较器;作业：10.1110.1210.14