Общие сведения. На рис. 3.9.1а и б приведены схемы простейших логарифмических преобразователей

На рис. 3.9.1а и б приведены схемы простейших логарифмических преобразователей.

Рис. 3.9.1

Ток p-n приблизительно описывается выражением:

где U – напряжение, приложенное к переходу в прямом направлении; I ₀ – обратный (тепловой) ток; j_q - температурный потенциал. Для кремниевого диода при комнатной температуре 20⁰С I ₀@1нА, а j_q @25 мВ.

В схеме рис.3.9.1а. ток диода равен входному току U ₁/ R ₁, а прямое напряжение на диоде U = - U ₂, поэтому:

или

откуда;

При (*):

.

Первое слагаемое в этом выражении выходного напряжения пропорционально логарифму входного напряжения, а второе – постоянная величина, которая может быть учтена в последующих звеньях преобразования сигнала.

Эта схема очень проста, но имеет большие отклонения от идеальной логарифмической характеристики и сильную чувствительность к изменениям температуры. Удовлетворительная точность логарифмирования в ней может быть получена при изменении входного напряжения в пределах двух – трёх декад.

Несколько более широкий диапазон (до четырёх декад) может обеспечить схема, приведённая на рис. 3.9.1б. Она аналогична предыдущей схеме, но вместо диода в ней используется транзистор в диодном включении. Диод в этой схеме служит для защиты эмиттерного перехода транзистора от обратного напряжения. Тепловой ток маломощных транзисторов меньше теплового тока диода (около 0,1 нА), поэтому условие (*) выполняется в более широком диапазоне изменения U ₁.

Date: 2015-09-20; view: 396; Нарушение авторских прав