Логарифмический и антилогарифмический усилитель
Логарифмический и антилогарифмический усилитель
Uвых = Log Uвхода – применяется в случае очень большого диапозона усиление и когда возникает необходимость уменьшения динамического диапозона усиливаемых сигналов. Он усиливает малые сигналы с большими Кu, с меньшими Кu. В цепь обратной связи НОУ можно включить диод, ВАХ которого описывает выражение:
В рабочей области, где выполняется условие I0 намного больше Is, можно считать
Отсюда следует, что
Недостатки схемы с диодом:
Рекомендуемые материалы
- диоды обладают паразитным омическим сопротивлением, на котором при больших токах падает довольно большое напряжения, следовательно искажается логарифмическая характеристика;
- множитель М зависит от тока (следовательно удовлетворительная точность в этой схеме может быть получена при изменении Uвх в пределах 2-х декад).;
Для расширения динамического диапозона (исключая влияние параметра М) можно в цепь ОС включить в качестве нелинейного элемента транзистор.
Для коллекторного тока транзистора (при Uкб=0) справедливо соотношение:
Зависимости αM от тока взаимно компенсируется. При Uб > 0 справедливо следующее соотношение:
Т.к. М отсутствует, диапозон токов шире:
(т.е. диапозон = 9 декад). Следует применять ОУ с очень малыми входными токами, чтобы полностью использовать этот диапозон.
Недостаток схемы: достаточно большая нестабильность параметров. Это происходит из-за того, что Uт и Iэ0 сильно меняются с изменением температуры. При ∆T=(20-50o) Uт возрастает на 10%, а I э0=10I э0.
Антилогарифмические усилители (экспоненциальны):
Обратите внимание на лекцию "2 - Классификация месторождений".
Антилогарифмическим усилителям свойственны теже недостатки, что и логарифмическим усилителям.
Описываемые выше экспоненциальные преобразователи позволяют представлять результат в следующей форме: y = ejx. Используя известное математическое соотношение, bax = (elnb)ax = eaxlnb можно получить аналогичные функции с любым основанием b: y = bax.
Для этого входной сигнал x следует сначало усилить, задав коэффициент усиления, равный lnb, а затем подать на экспоненциальный преобразователь.