把對(duì)數(shù)電路組合起來(lái)的多功能運(yùn)算電路
電路的功能
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/188080.htm把對(duì)數(shù)、反對(duì)數(shù)組合起來(lái)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(guò)程可參考對(duì)數(shù)、反對(duì)數(shù)電路;只是把OP放大器A2輸出的對(duì)數(shù)再輸入到反對(duì)數(shù)電路中、對(duì)數(shù)組件把E1(Z)和E2(X)之比轉(zhuǎn)換成對(duì)數(shù),此對(duì)數(shù)信號(hào)經(jīng)過(guò)R7后被輸入到反對(duì)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(jiǎn)化,R6、R8、R10仍利用對(duì)數(shù)電路的阻值,把它們固定下來(lái),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(hào)。
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(huì)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(wú)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(dòng)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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