对数指数幂函数模拟计算机.docx

能计算对数函数、指数函数和基函数的模拟计算机在对数函数y=logaX(a>Ozal,×>O)中，自变量X和因变量y之间是对数关系，就是a的y次方的计算结果是x。现代模拟电路中，可以使用集成运算放大器的对数计算电路，求解对数函数。电路卜.载网址，链接：https:/pan.baidu.eom/s/lra5dlOcQKDRR5KCslflfqA提取码：ydd7,对数函数计算电路电路如下图所示。其中集成运算放大器的电路如下所示计算Igx+g(x-3)=l,可以先计算Igx,再计算Ig(X-3),计算Ig(X-3)时，先减法器计算x-3,就是用减法器将表示X的电压，和表示3的电压DC3V相减，再用对数计算电路计算对数lg(×-3)z最后将Igx和g(x3)用加法器相加，用表示X的电源的电位器调节电位器使的X输出不断变化，用电压表测量IgX和g(x3)相加的结果是DC3v,电流是IoOmA,此时X输出得电压值就是方程的解。在上面电路中，DCiyiOOmA表示数字1,DC,3V,100mA表示数字3,就是电压值是多少，它代表的数字就是多少。X用不断变化，电压值不确定来表示，减法器电路如下所示b加法器电路如下所示。=)整个方程的计算电路如下图所示计算y=JIogVzxl可以先计算IOgIz2x,用对数计算电路计算对数IOgV2X,最后将Igxlogwx和1用减法器相减，再用开方电路将Iogwxl开方，用表示X的电源的电位器调节电位器使的X输出不断变化，用电压表测量Iogmx和1相减的结果是y,电流是IoomA,此时y输出得电压值就是方程的图像。可以调节对数电路的电位器，使对数函数的底数a发生改变，例如将上面的底数变为VI.整个方程的电路原理图如下图所示整个方程的计算电路如下图所示计算y=og3X,用对数计算电路计算对数Iog3x,用电压表测量Iog3X的结果是y,电流是100mA,此时y输出得电压值就是方程的图像。可以增加对数电路的方式，使对数函数的底数a发生改变，例如上面电路使用3个对数计算电路来使底数变成3。整个方程的电路原理图如下图所示整个方程的计算电路如下图所示计算20gx25+0g25X=l,可以先计算0gx25,再计算0g25X,计算0g25X时，先用对数计算电路计算Iog25,就是用对数计算电路将表示底数X的电压DCxV和表示指数25的电压DC25V做对数运算，再用乘法器将表示正数2的电压DC+2V和IOgX25相乘得2log25,再用对数计算电路计算og25×,就是用对数计算电路将表示底数25的电压DC+25V和表示指数X的电压DCxV做对数运算，再用乘法器将表2log×25和Iog25×相加得2log×25+log2sx,用表示X的电源的电位器调节电位器使的X输出的电压值不断变化，用电压表测量2log25和Iog2sx相加的结果是DClv,电流是IOomA,此时X输出得电压值就是方程的解。在上面电路中，DClV,10OmA表示数字1,DC,3V,100mA表示数字3,就是电压值是多少，它代表的数字就是多少。X用不断变化，电压值不确定来表示。电路的电源原理图如下所示整个方程的电路原理图如下图所示1=)整个方程的计算电路如下图所示在指数函数y=aX(a>O,al,xR)中，自变量X和因变量y之间是指数关系，就是a的X次方的计算结果是y<>现代模拟电路中，可以使用集成运算放大器的指数计算电路，求解指数函数。由于指数值随着自变量X的增加，会变得很大，例如，6的2次方和3次方都很小，但是它的6次方，7次方就会变得很大，这就需要把相同几个指数电路连接到一起，组成一个放大电路，才能满足底数a增大指数变得很大的情况。指数函数计算电路电路如下图所示。匚r?Ph电压乘法器电压减法器电压加法器集成运放电路y=计算5-4可以先计算4X,用指数计算电路计算4X就是用指数计算电路将表示底数4的电压DC+4V和表示指数X的电压DCXV做指数运算，再用减法器将表示正数5的电压DC+5V和4X相减得5-4×,再用开平方电路电路计算44X,再用除法电路将表示正数1的电压DC+1V和54X相除得5-4X,用电压表测量电路最后输出的电压，这个电压值就是y的值，它随X的值变化而变化。在上面电路中，DClV,100mA表示数字1,DC,3V,100mA表示数字3,就是电压值是多少,它代表的数字就是多少。X用不断变化，电压值不确定来表示。上面电路的原理图如下所示上面电路的电路图如下所示计算y=3,可以先指数计算电路计算3*,就是用指数计算电路将表示底数3的电压DC+3V和表示指数X的电压DCXV做指数运算。用电压表测量电路最后输出的电压，这个电压值就是y的值，它随X的值变化而呈指数变化。在上面电路中，DCIV,10OmA表示数字1,DC,3V,100mA表示数字3,就是电压值是多少,它代表的数字就是多少。X用不断变化，电压值不确定来表示。电路采用二级指数电路相互连接来增大指数值的方式来计算指数。上面电路的原理图如下所示。上面电路的电路图如下所示计算y=56×,可以先指数计算电路计算56X,就是用指数计算电路将表示底数56的电压DC+56V和表示指数X的电压DCXV做指数运算。用电压表测量电路最后输出的电压，这个电压值就是y的值，它随X的值变化而呈指数变化。在上面电路中，DClVJOOmA表示数字1,DC,3V,100mA表示数字3,就是电压值是多少，它代表的数字就是多少。X用不断变化，电压值不确定来表示。电路采用多级指数计算电路，同相比例放大电路，差分跨导放大电路，乘法电路增大指数值的方式来计算指数，因为56的4次方，5次方的值很大，所以电路中用DClV表示数字1,用DClOV表示数字10,例如56的5次方是550731776,当×是+5uV,a是+56UV时,指数计算电路最后的输出是540V,最后输出这个指数值是一个近似值。上面电路的原理图如下所示=l的电压DC+138V和表示指数X的电压DCxV做指数运算。用电压表测量电路最后输出的电压，这个电压值就是y的值，它随X的值变化而呈指数变化。在上面电路中，DClV,100mA表示数字1,DC,3V,100mA表示数字3,就是电压值是多少，它代表的数字就是多少。X用不断变化，电压值不确定来表示。电路首先将DCXVzDC138V经过电压除法器进行除法运算，得到一个斜率变化的直线函数。再将上面的信号经过3级集成运放放大。最后经过指数函数发生器，将信号变为指数函数输出。例如计算138,首先将DC138V,DC8V进行除法运算，算出它们之间的比值17.25Vo再将这个比值经过同相放大器放大后，再经过指数发生电路，变成指数计算结果，再利用电压比较器，当结果大于IV,即计算结果大于100O时，结果减去1000,再进行指数电路计算。再将这个比值经过同相放大器放大后，再经过指数发生电路，变成指数计算结果，再利用电压比较器，当结果大于10V,即计算结果大于100OO时，结果减去100o0,再进行指数电路计算。再将这个比值经过同相放大器放大后，再经过指数发生电路，变成指数计算结果，再利用电压比较器，当结果大于100V,即计算结果大于100000时，结果减去100000,再进行指数电路计算。再将这个比值经过同相放大器放大后，再经过指数发生电路,变成指数计算结果，再利用电压比较器，当结果大于1000V,即计算结果大于IoOOOOO时，结果减去1000000,再进行指数电路计算。上面电路的原理图如下所示上面电路的电路图如下所示由7 ¥IllIll°L.Ifl F =J 17L2 ¾4计算y=5x,可以先指数计算电路计算5x,就是用指数计算电路将表示底数3的电压DC+3V和表示指数X的电压DCXV做指数运算。用电压表测量电路最后输出的电压，这个电压值就是y的值，它随X的值变化而呈指数变化。在上面电路中，DClVJOOmA表示数字1,DC,3V,100mA表示数字3,就是电压值是多少，它代表的数字就是多少。X用不断变化，电压值不确定来表示。电路采用三级指数电路相互连接来增大指数值的方式来计算指数。上面电路的原理图如下所示。计算JPr=343方程的解，先给方程左右两边同减上z343,方程变为r7-×-x347=O这时用指数计算电路计算7×,就是用指数计算电路将表示底数7的电压DC+7V和表示指数X的电压DCV做指数运算。然后用开方五次方电路计算7(>5再用指数计算电路计算343,就是用指数计算电路将表示底数343的电压DC+343V和表示指数X的电压DCxV做指数运算。然后用开方电路计算343。5最后用减法器将7减去JGRO最后用电压表测量电路最后输出的电压，这个电压随X的值变化而呈指数变化，当这个电压值是0时，X输出得电压值就是方程的根。开五次方电路由三个开平方电路依次相连组成，调节电位器可以将三个开平方电路变成一个开五次方电路。它得到的计算结果是一个近似值。在上面电路中，DClV,100mA表示数字1,DC,3V,100mA表示数字3,就是电压值是多少，它代表的数字就是多少。X用不断变化，电压值不确定来表示。电路采用三级指数电路相互连接来增大指数值的方式来计算指数。上面电路的原理图如下所示。D上面电路的电路图如下所示。计算j/=J反方程的解，先给方程左右两边同减上方,方程变为Ys×-x250这时用指数计算电路计算5×,就是用指数计算电路将表示底数5的电压DC+5V和表示指数X的电压DCXHV做指数运算。然后用开方电路计算/5X。再用指数计算电路计算2,就是用指数计算电路将表示底数25的电压DC+25V和表示指数X的电压DCxV做指数运算。然后用开方电路计算O最后用减法器将Js×减去J30最后用电压表测量电路最后输出的电压，这个电压随X的值变化而呈指数变化，当这个电压值是O时，X输出得电压值就是方程的根。开三次方电路由二个开平方电路依次相连组成，调节电位器可以将二个开平方电路变成一个开三次方电路。它得到的计算结果是一个近似值。在上面电路中，DClV,lOOmA表示数字1,DC,3V,100mA表示数字3,就是电压值是多少，它代表的数字就是多少。X用不断变化，电压值不确定来表示。电路采用三级指数电路相互连接来增大指数值的方式来计算指数。上面电路的原理图如下所示。上面电路的电路图如下所示。=O在鼎函数y=x(aR)其中a为常数，自变量X和因变量y之间是基函数关系，就是X的a次方的计算结果是y。现代模拟电路中，可以使用集成运算放大器的鼎函数计算电路,求解哥函数。用乘法器和开方电路，可以实现任何幕函数，例如，X3可以用乘法器将223X和X相乘，再用乘法器将X和X相乘。X可以用乘法器将2221X和X相乘，得X,再用2个开方电路组成的开立方电路把X开立方，得X3.22计算f(x)=x+3x,可以先计算X，可以用乘法器将222X和X相乘，得X,再用2个开方电路组成的开立方电路把X开立方，得X3.222-3-33再用乘法器将X和3相乘，得3x,再用加法器将X和3X相加，得到最后的电压输出f(×)o用表示X的电源的电位器调节电位器使的X输出不断变化，此时f(x)输出得电压值就是方程的图像。还可以示波器替代电压表测量f(x)的值，用绘图仪替代电压表，可以描绘出函数的图像。整个方程的电路原理图如下图所示。上面电路的电路图如下所示。",再用开方电路将X开方得X1和X 2 相加，得f(),再用1除以X 4X和X相乘，得X2,可以用乘法器将X2和X2相乘，得X4-4-4得X,再用乘法整将2和X和乘得2x11'2'2S再用1除以X得X。再用加法器将2x用表示X的电源的电位器调节电位器使的X输出不断变化，此时f(x)输出得电压值就是方程的图像。还可以示波器替代电压表测量f(x)的值，用绘图仪替代电压表，可以描绘出函数的图像。L绘图仪探针由铜针组成安装在X轴，Y轴的轨道上，X轴受电磁铁A,电磁铁B的磁场作用，在X轴移动，Y轴在电磁铁C,电磁铁D的磁场作用下,在Y轴移动。2.绘图探针接通有DC24Vz100ma电流，它和DC24V电源之间有电阻IoK,它在X轴磁场和Y轴磁场的作用下沿X轴或Y轴移动，在下平面上绘制出f(x)做Y轴和X做X轴的平面坐标图像。3,电磁铁A,电磁铁B上面接上DCxV,100mA,电源，当X值增大时，它的磁场增大，当X值减小时，它的磁场减小。4,电磁铁C,电磁铁D上面接上DCf(X)V,100mA,电源，当f(x)值增大时，它的磁场增大，当f(x)值减小时，它的磁场减小。5,绘图铜针在X轴上面的移动量由方程式的X的数值决定，绘图铜针在Y轴上面的移动量由方程式的f(x)的数值决定。6.绘图仪绘图针绘制的是X轴是函数X值，Y轴是函数f(x)的平面图像。7.绘图仪铜制绘图针末端有墨水，它在白纸上面可以绘制线条，随着绘图针的移动，就会在白纸上面绘制出函数的图像。整个方程的电路原理图如下图所示。上面电路的电路图如下所示。绘图仪电磁铁驱动放大电路如下图所示电源电路