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根據(jù)X、Y座標求θ角的反正切運算電路

作者: 時間:2010-05-20 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

電路的功能

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/188079.htm

采用了多功能轉(zhuǎn)換器。本電路根據(jù)X、Y座標的ER、EY值計算向量√E2X+E2Y及角度θ。θ=0~90度對應(yīng)的電壓為0~9V。

電路工作原理

4302的傳遞特性為E0=Y(Z/Y)M,可由外接元件自由選定M值。如果M=1,則可進行乘法或除法運算。X、Z輸入端的輸入電阻均為100K,Y端為90K,在Y輸入端外接了20K的可變電阻,根據(jù)公式M=+R2/R1計算M值,可根據(jù)進行近似計算,若R1=100歐,R2=(M-1)R1可算出R2為21.25歐,OP放大器A1的正相輸入端須用4.5V置偏,由+VCC分壓獲得,+VCC為穩(wěn)定的電源,OP放大器A2把輸出的0~9V轉(zhuǎn)換成雙極性的信號,可獲得正負4.5V電壓。

元件的選擇

多功能轉(zhuǎn)換器采用了混合IC。

本電路的精度取決于所用電阻的阻值誤差和計算值的調(diào)整,如電阻R2其計算阻值為21.35歐,可在22歐的電阻上并聯(lián)大電阻以達到計算值。

OP放大器A1正相輸入端的輸入電壓必須正好是4.5V,也可用準確的9V電壓,采用R4+R5=10K再進行分壓獲得。

使用說明

運算只有EX=正、EY=正一個象限。所以各輸入端要求輸入正信號。在有可能輸入負信號的情況下,須加可獲得正輸出的絕對值電路。

OP放大器A1因有反饋環(huán)路而容易造成不穩(wěn)定,于是在反饋電阻R7上并聯(lián)了電容C1,如果對響應(yīng)速度有要求,應(yīng)在保證穩(wěn)定的前提下盡量采用小容量電容。

本電路可用作實時運算,輸出為X、Y軸上各輸入電壓合成的相位角。如不需要實時輸出,也可進行穩(wěn)定性良好的高精度數(shù)字運算。具體方法是:準備一個12位的A-D轉(zhuǎn)換器,對X、Y輸入進行連續(xù)的交替轉(zhuǎn)換。再對轉(zhuǎn)換后的X、Y數(shù)據(jù)進行比較,如XY,θ小于45度。XY,θ在45~90度之間,X=Y,θ恰好為45度。當XY時,參照0~45度的數(shù)據(jù)表,把X、Y數(shù)據(jù)互換,然后再用90度減去參照角度,即可求得45~90度的數(shù)據(jù)。



關(guān)鍵詞: 反正切 運算電路

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