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 I_s, 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 U_т и I_э0 сильно меняются с изменением температуры. При ∆T=(20-50^o) 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 = e^jx. Используя известное математическое соотношение, b^ax = (e^lnb)^ax = e^axlnb можно получить аналогичные функции с любым основанием b: y = b^ax.

Для этого входной сигнал x следует сначало усилить, задав коэффициент усиления, равный lnb, а затем подать на экспоненциальный преобразователь.