Laboratorium Elektroniki cz II 3

224

dzie obok prądu nasycenia l_s prądów generacyjnego i rekombinacyjnego. Przy _ma łych wartościach prądu złącza składniki te są źródłem dodatkowych błędów przetwa rzania. Pewną poprawę właściwości takiego układu można uzyskać wykorzystuj złącze baza-emiter tranzystora bipolarnego włączonego w pętlę ujemnego sprzęz_e nia zwrotnego w sposób pokazany na rys.11.3. Wartość prądu kolektora określa

224

Ic

Rys. 11.3. Przewodnik logarytmujący wykorzystujący złącze baza emiter tranzystora bipolarnego

zależność analogiczna do wyrażenia (11.1), z tym że w miejsce napięcia Uo należy podstawić napięcie Ube- Natomiast w miejsce prądu nasycenia diody ls należy podstawić prąd nasycenia złącza baza-emiter Ies- Przeprowadzona w sposób analogiczny analiza układu z rys.11.3 prowadzi do następującej zależności:

U₀=-U_BE=-^ln-^_    (115)

q RIes

Ponieważ w temperaturze pokojowej potencjał «pt = 25,7 mV, to można również napisać:

U„ = - 0,0257 ■ ln    = - 0,0592 • log —¹—    0^{1 6)}

R^es    R*^es

Należy zwrócić uwagę, że układ będzie prawidłowo działał tylko dla dodatnich napięć wejściowych U| > 0. Dla zrealizowania układu działającego dla napięć wejściowych ujemnych Ui < 0 należy zastosować tranzystor typu p-n-p.

Główną wadą przedstawionego układu jest zależność jego charakterystyki prz^el" ściowej od temperatury, spowodowana zmianami potencjału (p_T i prądu Ies oraz nieznajomość konkretnej wartości tego prądu. W celu poprawy właściwości układu nale_ży wyeliminować uzależnienie wyrażenia (11.6) od wartości prądrft^—smmfem _uZyskać w układzie przedstawionym na rys. 11.4. Napięcie na wyjściu tego układu jest równe:

Rys. 11.4. Układ logarytmujący z kompensacją wpływu temperatury i prądu nasyce-

nia Ies

W przypadku zastosowania identycznych tranzystorów (Iesi = Ies2> wartość tego napięcia nie zależy tak od wartości prądu nasycenia złącza baza-emiter, jak i od zmian jego wartości. W warunkach normalnych (T_a = 25 °C) temperaturowy współczynnik zmian potencjału dyfuzyjnego wynosi + 0,33 [%/K], tak więc kompensację temperaturową wpływu zmian wartości tego potencjału można uzyskać poprzez zastosowanie w układzie dwóch identycznych termistorów NTC ( R_T) o temperaturowym współczynniku zmian rezystancji równym - 0,33 [%/K].

Inny sposób rozwiązania tego problemu zaprezentowano na rys 11.5. W tym układzie eliminacja wpływu prądu nasycenia Ies jest możliwa przy spełnieniu warunku identyczności tranzystorów Ti i T₂ (Iesi = Ies2)- Jeżeli prąd kolektora tranzystora Ti jest proporcjonalny do napięcia wejściowego U,, a prąd kolektora tranzystora T2 jest stały (Ic2 = const), to napięcie wyjściowe całego układu można wyrazić następująco.

(11 8)

9dzie. K - wzmocnienie wzmacniacza W2.