TEMAT : Omówić zasadę działania układu logarytmującego i narysować jego

charakterystykę przejściową .

Układy logarytmujące realizują funkcję logarytmowania tak, że wartość napięcia wyjściowego układu jest proporcjonalna do logarytmu wartości napięcia wejściowego. Tego typu układy znalazły bardzo szerokie zastosowanie w technice pomiarowej i układach przetwarzania sygnału.

Schemat podstawowego układu logarytmującego pokazany został na rysunku 1 . W pętli sprzężenia zwrotnego wzmac­niacza operacyjnego włączony został element o charakterystyce wykładniczej - dioda półprzewodnikowa lub tranzystor bipolar­ny (na ogół krzemowy). Zgodnie z równaniami określonymi dla złącza p-n wartość prądu przepływającego w pętli sprzężenia zwrotnego jest określona równaniem:

gdzie:

Is - jest prądem nasycenia złącza,

U_D -jest napięciem dyfuzyjnym.

Logarytmując obustronnie równanie (1) otrzymujemy :

(2)

Uwzględniają , że w rozpatrywanym układzie Uo=U_F oraz
równanie (2) może przekształcić do postaci :

(3)

Rys. 1 Schemat układu podstawowego logarytmującego .

Dla funkcji logarytmicznej napięcie wejściowe lub prąd są dodatnie, natomiast napięcie wyjściowe jest ujemne, gdy U_I > U_REF lub I_I >Iref, i dodatnie, gdy U_I <Uref lub I_I < Iref. Toteż charakterystyka przejściowa omawianego układu loga­rytmującego ma postać pokazaną na rysunku 2 .

W przypadku, gdy element nieliniowy o charakterystyce nieliniowej wykładniczej umieszczony jest na wejściu układu, układ realizować będzie funkcję wykładniczą według zależności:

(4)

Rys. 2 Statyczna charakterystyka przejściowa układu logarytmującego

Opisany układ logarytmujący wykorzystywany jest do konstruowania układów mnożących , dzielących i układów realizujących bardziej skomplikowane funkcję , np. potęgowania i inne.

---