对数放大器电路设计

对数放大器。

对数放大器是一个线性电路中，输出电压将是一个常数输入的自然对数。日志放大器的基本输出方程是至五VOUT = k LN（VIN / VREF）;其中Vref是正常化的常数，K为比例系数。对数放大器发现基本上有很多的应用在电子领域，如乘法或除法（它们可以执行加法和减法的操作日志），信号处理，电脑过程控制，压缩，解压，RMS值检测等两个对数放大器的配置：运算放大器二极管对数放大器和运算放大器的晶体管记录。

运算放大器二极管对数放大器。

运算放大器，二极管对数放大器

一个简单的运算放大器二极管对数放大器的原理如上图所示。这只不过是运放的闭环反馈路径二极管反相配置中有线。二极管两端的电压将通过它总是成正比当前日志和二极管放置在反相模式的运放的反馈路径时，输出电压将输入电流的负对数成正比。由于输入电流与输入电压成正比，我们可以说，将输出电压正比于输入电压的负对数。

一个 PN结二极管方程ccording，一个二极管电流和电压之间的关系是标识=（E ^{（VD / VT）} -1） ............（1） 其中id是二极管的电流，是饱和目前，VD是二极管两端的电压，VT是热电压。

由于VD二极管两端的电压是积极的，在这里和VT的热电压是一个小的数量，方程（1）可近似为ID = E ^{（VD / VT）} .....................（2）

由于理想运放具有无限的输入阻抗，输入电流Ir只有一条路，即通过二极管。这意味着输入电流等于二极管电流Id 
=> IR = ID ..............................（3）

由于运放的反相输入引脚接地实际上，我们可以说，
IR = VIN /

由于IR = ID（VIN /从式（3））= ID ..........................（4）

比较式（4）和（2）我们有
VIN / = E ^{（VD / VT）}

即输入电压= R E ^{（VD / VT）} ...............（5）

考虑，二极管两端的电压负输出电压Vout（见电路图（图1）），我们可以重新得到方程（5）

在VOUT =-VT（VIN / ISR）

运算放大器的晶体管数放大器。

在此配置中的晶体管放置在有线反相模式的运放的反馈路径。晶体管的集电极连接到反相输入到输出的运算放大器，发射器和接地基地。对数放大器工作的必要条件是，输入电压必须始终积极。一个运算放大器的晶体管数放大器的电路示意图如下所示。

晶体管运算放大器对数放大器

从图2很显然，基极-发射极电压晶体管的  VBE =-VOUT  .........（1）

我们知道，IC = ISO（E ^{（VBE / VT）} -1） ...............（2）
凡IC晶体管的集电极电流，ISO的饱和电流，基地发射极电压VBE和VT的热电压。

方程（1）可近似为IC = ISO E ^{（VBE / VT）}  .........（3）
IE浏览器，VBE = VT（IC / ISO） .....................（4）

由于理想运放的输入引脚具有无限的输入阻抗，输入电流Ir的唯一途径是通过晶体管，这意味着IR = IC。

由于运放的反相输入端几乎接地
IR = VIN /

这意味着IC = VIN /  ...............（5）

从方程（5），（4）（1）很显然，

VOUT =-VT LN（Vin/IsoR1）的 ..................（6）