¿Cómo puedo convertir una función de voltaje no lineal a lineal? [cerrado]

Hice esta misma función con una tabla de consulta de computadora, como sugirió la respuesta de Michael.
 Un enfoque analógico es posible con una red de diodos y resistencias de escalamiento, ya que su función es monotónica. Sin embargo, como los diodos están involucrados, los efectos de la temperatura también deben considerarse. Los transistores también se pueden utilizar como elemento no lineal, en lugar de diodos.
Dado que no se especifica la precisión, no se conoce el número de pares de diodo de resistencia requeridos en este enfoque por partes. Tenga la seguridad de que la alta precisión requiere muchos. Una de las pocas posibilidades de circuito es la siguiente:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab} El circuito que está más a la izquierda tiene la forma básica de su función, con R1 y R2 configurando la pendiente de Vout1 / Vin1 cerca de cero. A medida que aumenta la magnitud de Vin1, los diodos limitan Vout1 a aproximadamente +/- 0.7 V (afectados por la temperatura). Vout1 tendría que ser escalado por un amplificador lineal siguiente.
El circuito que se encuentra más a la derecha agrega resistencias de diodo adicionales para mejorar el cumplimiento de su función de manera inteligente. Para un mayor cumplimiento, se pueden agregar más secciones.

Dichas redes de diodo-resistencia se usaron en generadores de función triángulo sinusoidal cuadrada para convertir una forma de onda de triángulo en una forma de onda sinusoidal. Puede encontrar más ideas de circuitos a partir de esquemas del generador de funciones:

Tratar de resolver este problema con un circuito solo analógico puede ser muy difícil. Así que recomiendo buscar una solución alternativa.

La forma más fácil de hacer esto, siempre que se muestre relativamente la tasa de cambio de la señal de entrada que varía linealmente, es alimentar la señal de entrada a un microcontrolador con una entrada de convertidor A / D. Es posible que desee escalar la señal lineal utilizando un amplificador operacional para que su señal de entrada se ajuste al rango de la entrada del convertidor A / D. Esto convertirá el voltaje de entrada en un número digital. Digamos que el A / D que selecciona admite 10 bits, entonces puede ver valores de entrada que van desde 0 hasta poco menos de 1023 con una entrada escalada correctamente.

A continuación, calcule una tabla de búsqueda utilizando una hoja de cálculo que ejecuta en su PC que convierte el rango relativo de 0 a 1023 a los valores de traducción deseados. Esta tabla puede extraerse de la hoja de cálculo y convertirse en una tabla numérica para incluirla en el software del microcontrolador.

Esperemos que el microcontrolador tenga un convertidor D / A de 10 bits similar. El software leería repetidamente los valores A / D, se traduciría a través de la tabla de búsqueda y establecería el valor del convertidor D / A en consecuencia. Dependiendo de la naturaleza de su aplicación, es posible que desee amortiguar la salida D / A con un amplificador operacional que también pueda escalar la salida.

No todos los microcontroladores vienen con convertidores D / A, por lo que una segunda opción es producir el voltaje de salida utilizando un temporizador para crear una forma de onda PWM cuyo ciclo de trabajo se especifica en la salida de la tabla de consulta. La forma de onda del ciclo de trabajo variable se puede filtrar con un filtro de paso bajo de R / C para producir el voltaje de salida. Es probable que un filtro como ese también necesite un búfer de op-amp si no tiene una carga de alta impedancia.