可获得IP/十进位输出的对数转换电路

2011-02-06 20:18:21来源: 互联网

为了把大范围的信号电平压缩显示,可使用对数电路,通常称对数放大器,在电气电路中多使用以10为底的常用对数,本电路是1V/十进位、即10倍的变化引起1V变化输出的电路。

对数作为除法、乘法等运算电路的基本运算单元被广泛应用。

电路工作原理

重所周知,晶体管基极-发身极间电压VBM和集电极电流IO之间存在着对数关系。可以利用这种关系制作对数转换电路,电路基本原理可用以下关系式表示:

IO1与IO2之比被转换成对数、分压比确定对数常数,要使10倍的变化获得1V的输出,根据[(R5+R4)/R6]*60=1000MV,可求出分压比,其值为16.7。如果R6=1K,则R4=15.7K,电路图中1K处加了★标记,这表示为了对晶体管的VBE进行温度补偿,该电阻为具有+3300PPM/℃温度特性的热敏电阻。

IC1是供转换用的输入电流,基准电流IC2由OP放大器A2供给。EREF=10V时,如EIN=10V,输出为零,如EIN=0,则成了输出电压为无限大的电器,实际上必须进行调整,使输入为10MV时,输出电压为3V。

元件的选择

产生对数特性的晶体管TT1应选用ICEO较小,VBE匹配的双晶体管,2SV1583可保证△VBE=10MV(MAX)。OP放大器选用输入偏流IE小的FET输入型OP放大器。当然应选用置偏漂移小的型号。电阻除R6外,R7应选精度高、稳定性好的产品。电容器C1、C2用来稳定反馈环路,容量根据频率响应确定,可先装100~200PF的电容。R5用来限制OP放大器A2的电流,可选用正负5%的炭膜电阻。

调整

把VR1调到700欧位置,也可先把R4调准15.7K,从输入端EREF输入+10.00V,把基准电流IC2调到100UA,因为输入电压EIN为10V时IC1为100UA,所以这时EO应为0V,输入小电压,调整失调调节用的VR2,使输入电压为1V时,EO=1V,输入100MV时,,EO=2V,输入10MV时EO=4V。输入每1/10变化,输出应增加+1V,如果电路不能准确地达到这一要求,可用VE1调节。

为了进行大范围的对数转换,对输入电压小时,容易出现问题的晶体管漏电流ICBO、OP放大器的IE及失调调节必须十分认真地进行调整。为了能在微弱电流下工作,电路设计时应注意避免受到外部感应。

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编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0206/article_4560.html
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