9.5 Схемы нелинейного преобразования на оу

В некоторых приложениях возникает необходимость сформировать такое напряжение V₂ , которое было бы нелинейной функцией напряжения V₁, то есть V₂ = f(V₁), например, V₂ = V_alog(V₁/V_b) . Для реализации таких зависимостей применяют либо физические эффекты, которые позволяют реализовывать заданные зависимости, либо аппроксимируют их полиномиальными или степенными рядами.

В частности, в логарифмирующих и экспоненциальных преобразователях для получения требуемой функциональной характеристики используются свойства p-n перехода диода или биполярного транзистора, смещённого в прямом направлении. На рис.9.13 приведена схнма логарифмического преобразователя.

Рис.9.13. Схема логарифмического преобразователя

Ток диода приближённо описывается выражением:

где V – напряжение на диоде, q – заряд электрона, k – постоянная Больцмана, I₀ – обратный ток диода, T – температура в градусах Кельвина.

При выполнении условия V₁/R₁>> I₀ напряжение на выходе этой схемы

На рис.9.14 приведена схема экспоненциального преобразователя.

Рис.9.14. Схема экспоненциального преобразователя

Выходное напряжение этой схемы определяется выражением:

,

при