對數運算電路

用二極體或電晶體替換反相輸入比例運算電路的反饋電阻，可構成對數運算電路。互換對數運算電路中電阻和二極體或電晶體，可構成反對數運算電路。這種電路輸入信號只能是單極性，並且輸出信號受溫度影響較大，實際套用時需加溫度補償電路。 對數和反對數運算電路輸入輸出呈非線性關係，但運放本身仍工作線上性區。

基本介紹

• 中文名：對數運算電路
• 外文名：Logarithmic operation circuit
• 功能：輸出電壓與輸入電壓呈對數函式
• 原理：二極體電流電壓關係及虛短虛段
• 缺點：輸入信號單極性、受溫度影響較大
• 套用學科：儀器科學、通信工程、電子科學

簡介

對數運算電路就是是輸出電壓與輸入電壓呈對數函式。我們把反相比例電路中R_f用二極體或三級管代替級組成了對數運算電路。

對數運算電路的計算對數運算電路可以實現輸出電壓與輸入電壓的對數運算。它主要是根據二極體的電流與它兩端的電壓在一定條件下呈對數關係以及理想運放線上性區工作時的虛短和虛斷特性而實現的。對數運算電路如圖7.21所示。電路中，將二極體V_D作為反饋網路接在運放的輸出端和反相輸入端之間，R’為平衡電阻。

圖7.21 對數運算電路

基本對數運算電路及原理

基本對數運算電路如圖5-4-14所示。

它具有反相結構，反饋迴路元件為集一基電壓差為0（反相端為虛地點的電晶體，利用其發射結的指數特性，就能對輸入信號實現對數運算。它的輸入、輸出電壓的關係為：

圖5-4-14

輸出電壓正比於輸入電壓的對數，U_T和I_S是與溫度有關的兩個變數，溫度變化將要嚴重影響運算精度，所以必須採取溫度補償措施。

實際電路

在實際套用中，為了獲得較大的工作範圍，常常用雙極型三極體接成二極體形式代替二極體，如圖7.22所示。

圖7.22 實際電路

另外，由於U_T、I_S都是溫度的函式，因此，運算精度受溫度影響較大。在實際套用中，往往採用參數相同的對管組成差動放大電路以抵消溫度對I_S的影響，或利用熱敏電阻來補償溫度對U_T的影響。