能计算对数函数、指数函数和幂函数的模拟计算机
能计算对数函数、指数函数和幂函数的模拟计算机
在对数函数y=loga x（a>0,a≠1,x>0）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。电路下载网址，链接：https://pan.baidu.com/s/1ra5dI0cQKDRR5KCs1fIfqA
提取码：ydd7 ，
https://share.weiyun.com/lfaAK6sR
，对数函数计算电路电路如下图所示。
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其中集成运算放大器的电路如下所示
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计算lgx+lg(x-3)=1,可以先计算lgx，再计算lg(x-3),计算lg(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(x-3),最后将lgx和lg(x-3)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lgx和lg(x-3)相加的结果是DC3v，电流是100mA，此时x输出得电压值就是方程的解。
在上面电路中，DC1V,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，
减法器电路如下所示
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加法器电路如下所示。
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表示x的电源的电路如下图所示
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整个方程的电路原理图如下图所示
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整个方程的计算电路如下图所示
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计算y=√ log1/2 x -1可以先计算log1/2 x，用对数计算电路计算对数log1/2 x,最后将lgxlog1/2 x和1用减法器相减，再用开方电路将log1/2 x -1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log1/2 x和1相减的结果是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1/2。
整个方程的电路原理图如下图所示
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整个方程的计算电路如下图所示
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计算y=log3 x，用对数计算电路计算对数log3x,用电压表测量log3 x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
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整个方程的计算电路如下图所示
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计算2logx25+log25x=1,可以先计算logx25，再计算log25x,计算log25x时，先用对数计算电路计算logx25，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logx25相乘得2logx25，再用对数计算电路计算log25x，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2logx25和log25x相加得2logx25+log25x，
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2logx25和log25x相加的结果是DC1v，电流是100mA，此时x输出得电压值就是方程的解。
在上面电路中，DC1V,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。
电路的电源原理图如下所示
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整个方程的电路原理图如下图所示
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整个方程的计算电路如下图所示
x
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在指数函数y= a (a>0,a≠1,x∈R) 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。
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电压乘法器
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电压减法器
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电压加法器
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电压除法器
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电压开方电路
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电压开立方电路
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电压开五次方电路
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集成运放电路
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计算 5-4 , 可以先计算4 ，用指数计算电路计算4 ，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4 相减得5-4 ，再用开平方电路电路计算 5-4 ，再用除
法电路将表示正数1的电压DC+1V和 5-4 相除得 5-4 ，
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，DC1V,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，DC1V,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56 ，就是用指数计算电路将表示底数56的电压DC+56μV和表示指数x的电压DCxμV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，DC1μV,100mA表示数字1，DC,3μV,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DC1μV表示数字1，用DC10μV表示数字10,例如56的5次方是550731776，当x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
上面电路的电路图如下所示
计算 y=138 , 可以先指数计算电路计算138 ，就是用指数计算电路将表示底数138的电压DC+138μV和表示指数x的电压DCxμV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，DC1μV,100mA表示数字1，DC,3μV,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DCXμV,DC138μV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DC138μV,DC8μV进行除法运算，算出它们之间的比值17.25μV。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1V，即计算结果大于1000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10000时，结果减去10000，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1000000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
计算 y=5 , 可以先指数计算电路计算5 ，就是用指数计算电路将表示底数3的电压DC+3μV和表示指数x的电压DCxμV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，DC1μV,100mA表示数字1，DC,3μV,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
计算 7 = 343 方程的解 ,先给方程左右两边同减上 343 ，方程变为
7 - 343 =0
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+7μV和表示
指数x的电压DCxμV做指数运算。然后用开方五次方电路计算 7 。
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+343μV
和表示指数x的电压DCxμV做指数运算。然后用开方电路计算 343 。
最后用减法器将 7 减去 343 。
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，DC1μV,100mA表示数字1，DC,3μV,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。
计算 5 = 25 方程的解 ,先给方程左右两边同减上 25 ，方程变为
5 - 25 =0
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+5μV和表示
指数x的电压DCxμV做指数运算。然后用开方电路计算 5 。
再用指数计算电路计算 25 ，就是用指数计算电路将表示底数25的电压DC+25μV
和表示指数x的电压DCxμV做指数运算。然后用开方电路计算 25 。
最后用减法器将 5 减去 25 。
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，DC1μV,100mA表示数字1，DC,3μV,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。
在幂函数y=x （a∈R）其中a为常数，自变量x和因变量y之间是幂函数关系，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幂函数计算电路，
求解幂函数。用乘法器和开方电路，可以实现任何幂函数，例如，x 可以用乘法器将
x和x相乘，再用乘法器将x 和x相乘。x 可以用乘法器将
x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x .
计算f(x)= x + 3x , 可以先计算x ，可以用乘法器将
x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x .
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(x)。
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。
计算f(x)= 2x + x , 可以先计算x ， 可以用乘法器将
x和x相乘，得x ，可以用乘法器将x 和x 相乘，得x , v，再用1除以x
得x ，再用乘法器将2和x 相乘得2x , 再用开方电路将x开方得x ，
再用1除以x 得x 。再用加法器将2x 和x 相加，得f(x) ,
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。
1.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DC24V,100ma电流，它和DC24V电源之间有电阻10K,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DC xV,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DC f(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
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