Логарифмические усилители.

Для выполнения математических операций в аналоговом виде используют прием логарифм-антилогарифм. Например: суммирование логарифмов нескольких входных величин реализуются с помощью операции логарифмирования и суммирования. Антилогарифмы от этого суммирования есть ничто иное , как произведение входных напряжений.

Если при этом логарифмы умножить на постоянный коэффициент , то после антилогарифмирования получится произведение входных величин в соответствующих степенях ( степени соответствуют коэффициентам).

Основные виды унифицированных сигналов:

- токовые сигналы: (от 0 до 5)мА, (от 0 до 20)мА, (от -5 до 5)мА,

(от -20 до20)мА, (от 4 до20)мА.

- сигналы напряжения: (от 0 до 100)мВ, (от 0 до 10)мВ,

(от -100 до 100)мВ, (от -10 до10)мВ.

Сигналы по току используются для передачи информации на большие расстояния. Сигналы напряжения для небольших расстояний.

Недостатки:

1) зависимость Is от тока и температуры.

2) Выходное напряжение зависит от температуры.

Логарифмическая зависимость транзисторного диода на много ближе к идеальному, и в качестве логарифмического элемента используется транзистор.

Недостатки:

1) ток обратно смещенного перехода зависит от температуры

2) выходной сигнал зависит от температуры.

3) транзистор , включенный в цепь ООС в усилительном режиме , повышает коэффициент усиления усилителя, при этом схема становится склонной к генерации.

Для борьбы с изменением тока Is используется дифференциальное включение согласованных транзисторов.

Резистор R5 служит в целях ограничения тока переходных режимов через транзистор.

Недостаток: подверженность влиянию температуры окружающего воздуха.

Иногда в качестве резистора R4 используется термоэлемент , температурный коэффициент которого должен обеспечивать неизменность коэффициента перед логарифмом :

Схема может обеспечивать точность 4-5 порядков с точностью 2%.