¿Qué es el amplificador Log y antilog? | Esta funcionando; Circuitos; Usos importantes

Las configuraciones del circuito del amplificador operacional que pueden realizar operaciones matemáticas como log y antilog (exponencial), incluida una amplificación de la señal de entrada proporcionada al circuito, se conocen como amplificador logarítmico y amplificador antilogarítmico, respectivamente. En esta sección, vamos a aprender sobre el amplificador logarítmico y Antilog en detalle.

Contenido:

  • Introducción
  • Amplificador logarítmico (log)
  • Configuración del amplificador de registro
  • Configuración de amplificador de registro basado en diodos
  • Configuración de amplificador de registro basado en transistores
  • Principio de funcionamiento y salida del amplificador de registro
  • Aplicaciones del amplificador de registro
  • ¿Qué es Antilog?
  • Amplificador Antilog
  • Configuración del amplificador de registro
  • Configuración de amplificador antilogaritmo basado en diodos
  • Configuración de amplificador antilogaritmo basado en transistores
  • Principio de funcionamiento y salida del amplificador de registro
  • Aplicaciones del amplificador antilog

Amplificador de logaritmo (log)

Un amplificador operacional en el que el voltaje de salida del amplificador (V0) es directamente proporcional al logaritmo natural del voltaje de entrada (Vi) se conoce como amplificador logarítmico. Básicamente, el logaritmo natural del voltaje de entrada se multiplica por un valor constante y se produce como salida.

Circuito amplificador de registro

Amplificador de registro con transistor

Amplificador de registro
Amplificador de registro con transistor

Amplificador de registro con diodo

Amplificador de registro
Amplificador de registro con diodo

Principio de funcionamiento y salida del amplificador de registro

Esto se puede expresar de la siguiente manera:

Donde K es el término constante y Vref. se refiere a una constante de normalización, que conoceremos en esta sección.

Generalmente, los amplificadores de logaritmo pueden requerir más de un amplificador operacional, en cuyo caso se conocen como amplificadores de logaritmo compensado. Incluso requieren amplificadores operacionales de alto rendimiento para su correcto funcionamiento, como LM1458, LM771 y LM714, que son algunos de los amplificadores de logaritmos más utilizados.

El diodo está conectado en polarización directa. Entonces, la corriente del diodo se puede representar como:

Dondes es la corriente de saturación, VD es la caída de voltaje del diodo. La VT es el voltaje térmico. La corriente del diodo se puede reescribir con una alta condición de polarización,

El yo1 expresado por,

Dado que el voltaje en el terminal inversor del amplificador operacional está en tierra virtual, por lo tanto, el voltaje de salida está dado por V= -VD

Observando que yo= iD, podemos escribir

Pero, como se señaló anteriormente, VD = -V0 y entonces,

Tomando el logaritmo natural en ambos lados de esta ecuación, encontramos

O,  

                       

La ecuación de la tensión de salida (V0) del amplificador de logaritmo contiene un signo negativo, lo que indica que hay una diferencia de fase de 180 o. O, 

                                                                        

Uno más avanzado utiliza bipolar transistores para quitarmes en el término logarítmico. En este tipo de configuración de amplificador de logaritmo, el voltaje de salida se da como:

Aplicaciones del amplificador logarítmico

El amplificador de registro se utiliza para aplicaciones matemáticas y también en diferentes dispositivos según su necesidad. Algunas de las aplicaciones del amplificador logarítmico son las siguientes:

  • Los amplificadores de registro se utilizan para aplicaciones matemáticas, principalmente en la multiplicación. También se utiliza en la división y en otras operaciones exponenciales. Como puede realizar operaciones de multiplicación, se utiliza en computadoras analógicas, en la síntesis de efectos de audio, instrumentos de medición que requieren operaciones de multiplicación, como en el cálculo de potencia (multiplicación de corriente y voltaje).
  • Como sabemos que cuando necesitamos calcular el equivalente en decibelios de una cantidad dada, necesitamos el uso de un operador logarítmico y, por lo tanto, los amplificadores logarítmicos se utilizan para calcular el valor en decibelios (dB) de una cantidad.
  • Los amplificadores logarítmicos monolíticos se utilizan en determinadas situaciones, como en el dominio de radiofrecuencia, para un espaciado eficiente (reduciendo los componentes y el espacio que necesitan), y también para mejorar el ancho de banda y el rechazo de ruido.
  • También se utiliza en diferentes rangos de aplicaciones, como convertidor de media cuadrática, convertidor de analógico a digital, etc.

¿Qué es Antilog?

Amplificador Antilog

Un amplificador operacional en el que el voltaje de salida del amplificador (V0) es directamente proporcional al anti-log de la tensión de entrada (Vi) se conoce como amplificador anti-logarítmico o amplificador anti-log. Aquí, vamos a discutir la configuración del amplificador operacional que forma el amplificador antilogarítmico en detalle.

Circuito amplificador Antilog

Amplificador Antilog con transistor

Antilog
Amplificador Antilog usando transistor

Amplificador Antilog con diodo

En el amplificador antilogaritmo, la señal de entrada está en el pin inversor del amplificador operacional, que pasa a través de un diodo.

Antilog
Amplificador Antilog con diodo

Salida y principio de funcionamiento del amplificador Antilog

Como se observa en el circuito que se muestra arriba, la retroalimentación negativa se logra conectando la salida al terminal de entrada inversora. Según el concepto de tierra virtual entre los terminales de entrada de un amplificador, el voltaje V1 en el terminal inversor será cero. Debido a la impedancia de entrada idealmente infinita, la corriente que fluye a través del diodo debido al voltaje de entrada aplicado en el terminal inversor no entrará en el amplificador operacional; en cambio, fluirá a lo largo de la ruta de retroalimentación a través de la resistencia R como se muestra en la figura.

La función complementaria o inversa del amplificador logarítmico es 'exponencial', antilogarítmica o simplemente conocida como 'antilog'. Considere el circuito dado en la figura. La corriente del diodo es

Donde, VD es el voltaje del diodo. Según el concepto de suelo virtual, V1= 0 ya que el terminal no inversor está conectado a tierra como se muestra en la figura. Por lo tanto, el voltaje a través del diodo se puede expresar como VV =- V1 o VD V =i Por lo tanto, la corriente a través del diodo es

Debido a las características ideales de un amplificador operacional (impedancia de entrada infinita), la corriente que fluye a través del diodo (iD) fluye a lo largo de la ruta de retroalimentación a través de la resistencia R, como podemos observar en la figura.

Por lo tanto, yo= i2

Y V0 = -i2R = -iDR

Reemplazo de iD en la ecuación anterior obtenemos 

Los parámetros n, VT y yoson constantes (solo dependen de las características del diodo que siempre son constantes para un diodo en particular). Por lo tanto, si el valor de la resistencia de retroalimentación R es fijo, entonces el voltaje de salida V0 es directamente proporcional al antilogaritmo natural (exponencial) del voltaje de entrada aplicado Vi. La ecuación anterior se puede representar simplemente como

 

Donde K = - ISR y a =

Por lo tanto, podemos notar que el amplificador operacional antilogarítmico produce su señal de salida como el valor exponencial de la señal de voltaje de entrada aplicada.

La ganancia del amplificador anti-log está dada por el valor de K que es igual a -ISR.

El signo –ve indica que hay una diferencia de fase de 180 grados entre la entrada aplicada sy la salida del amplificador anti-log.

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Sobre Amrit Shaw

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