對數運算電路

對數運算電路

圖5.4-15是具有溫度補償和失調的對數運算電路，輸入電壓10MV~10V，動態(tài)范圍60DB。V1和V2應當用特性一致結溫相同的對管，為了提高精度，V1和V2應選用ICBO小，B大的晶體管。因為運算精度和穩(wěn)定性有賴于這一對管的對稱特性，所以選用時慎重。

圖中A1及V1組成基本對數運算電路，V2是一個同相反饋放大器。它的輸入電壓U+2實際上就是兩管基極一發(fā)射極電壓之差

這樣，利用對管溫度特性一致性可將飽和電流對運算精度影響消除。

國為U+2是加在第二個放大器A2的同相輸入信號。A2的閉環(huán)增益為（1+R3/R4），所以輸出電壓

即輸出電壓與輸入電壓為對數關系。由于U+2=RBE2-UBE1，通過A2被放大了（1+R2/R4）倍，輸出電壓范圍被限于UBE的缺點。如果A2的反饋電阻中，加有熱敏電阻RT，那么UT的溫度補償可由熱敏電阻RT承擔，從而實現(xiàn)了完整的溫度補償。

由于對數運算電路工作范圍大約在10的6次方~10的8次方A，工作電流較小，所以必須對失調電壓和輸入偏置電流等引入誤差電流，進行仔細的補償，否則工作范圍大大減小。因此，在運算之前，必須認真進行調零。圖5.4-15中的W1電位器是用作失調補償。

圖5.4-16是圖5.4-15的電路的轉換特性圖。比例系數選擇為2.5V/10倍頻，即輸入電壓變化10倍對應輸出UO改變2.5V。

圖5.4-15中各電位器高速作用是：W1用來調整A1的失調，在U1=10MV時調整輸出為2.5V；W2用來調整轉換特性過零點，由于1NO=-∞故在U1=0時顯然不可能實現(xiàn)UO=0，輸出電壓要對應一定的輸入電壓才能調零。因而要設定電流IR，在U1=100MV時調整輸出為0V；WO調整比例系數，在U1=100MV時調整輸出為-5V。使用時W1~W3要重復調整數次。

集成運算放大器應用

跨導運算放大器設計實例