[发明专利]一种对数logax运算电路及其实现方法

权利要求书

1.一种对数函数log_a x的运算电路，包括集成运算放大器U1、乘法器U2、二极管D1、二极管D2，其特征在于：所述集成运算放大器U1的第3引脚、第5引脚、第10引脚、第12引脚接地，第4引脚接+15V电源VCC，第11引脚接负-15V电源VEE；第l引脚通过二极管D1接集成运算放大器U1的第2引脚，通过电位器R5接集成运算放大器U1的第9引脚；第7引脚通过电位器R4接集成运算放大器U1的第6引脚，接乘法器U2的第1引脚；第8引脚接乘法器U2的第3引脚；第14引脚通过二极管D2接集成运算放大器U1的第13引脚，通过电位器R3接集成运算放大器U1的6引脚；

所述乘法器U2的第2引脚、第4引脚、第6引脚接地，第5引脚接-15V电源VEE，第8引脚接+15V电源VCC；第7引脚通过电位器R6接集成运算放大器U1的第9引脚；

所述二极管D1的正极通过电位器R1接输入信号源x，负极接集成运算放大器U1的第1引脚；所述二极管D2的正极通过可调滑动电位器接直流电源正极，负极接集成运算放大器U1的第14引脚。

2.利用权利要求1所述电路实现对数函数log_a x运算的方法，包括以下步骤：

(1)根据数学关系a，实现对数函数log_a x的数学运算：

logax=ln xln a---a]]>

(2)输入电压x，根据公式a，利用二极管D1和集成运放U1构成的电路实现对数函数ln x运算，集成运放U1第1引脚的输出电压v₁：

v1=-VTlnxiD1R1---b]]>

(3)同样依据公式a，利用二极管D2和集成运放U1构成的电路实现对数ln a运算，通过调节滑动变阻器R2接入阻值调节底数a的常数值，集成运放U1在其第14引脚的输出电压v₂：

v2=-VTlnViD2R2---c]]>

(4)使用集成运放U1构成电路v₂的反相放大运算，即集成运放U1第7引脚输出电压v₃：

v3=-R4R3v2=R4R3VTlnViD2R2---d]]>

(5)利用集成运放U1和乘法器构成的除法运算电路，在其第8引脚的输出电压实现了除法运算v₄：

v4=-R5R6v1v3=R5R6R3R4lnxiD1R1lnViD2R2=lnxlna=logax---e]]>

其中R6R5=R3R4=1,iD1R1=1,ViD2R2=a.]]>