Логарифмический и антилогарифмический усилитель на ОУ

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Отчёт

по лабораторным работам № 9 (28,29)

по курсу Схемотехника электронных устройств

«Логарифмический усилитель на ОУ»

и

«Антилогарифмический усилитель на ОУ»

Выполнил        
студент группы                        

Проверил                        

2012

Цель работы

Изучение принципа работы логарифмического и антилогарифмического усилителя на ОУ

Теоретические сведения

№28

В основе логарифмического усилителя лежит зависимость тока, протекающего через p-n-переход полупроводникового прибора, от напряжения на этом переходе. Простейшим прибором, имеющий p-n-переход, является полупроводниковый диод. Для того, чтобы соблюдалась логарифмическая зависимость выходного напряжения от входного тока ОУ, необходимо чтобы входной ток значительно превышал обратный ток насыщения диода.

Основная характеристика логарифмического усилителя – коэффициент передачи определяется как отношение выходного напряжения к декаде изменения входного напряжения. Таким образом, четырехдекадный логарифмический усилитель работает при изменении входного напряжения от 1 мВ до 10 В.

Простейший логарифмический усилитель применяют редко, в связи с недостатками обусловленными тем, что в работе диода принимают участие как электроны, так и дырки. В отличие от диодов в работе транзистора принимают участие или электроны или дырки, в зависимости от типа транзистора (n-p-n или p-n-p транзисторы). Поэтому использование транзисторов в логарифмическом усилителе увеличивает температурную стабильность..

Транзистор, для получения логарифмической выходной характеристики, включают двумя основными способами: с заземленной базой или в диодном включении, объединяя базовый и коллекторный выводы транзистора.

Применение логарифмического усилителя с транзистором в цепи обратной связи позволяет значительно расширить динамический диапазон работы усилителя, так усилитель с диодом в цепи ОС имеет динамический диапазон примерно 3 декады, а усилитель с транзистором в цепи ОС – 7 декад

№ 29

Для получения экспоненциального (антилогарифмического) усилителя достаточно поменять местами диод и резистор в схеме простого логарифмического усилителя.

Простейший антилогарифмический усилитель применяют редко, в связи с недостатками обусловленными тем, что в работе диода принимают участие как электроны, так и дырки. В отличие от диодов в работе транзистора принимают участие или электроны или дырки, в зависимости от типа транзистора (n-p-n или p-n-p транзисторы). Поэтому использование транзисторов в экспоненциальном усилителе увеличивает температурную стабильность.

Чаще всего применяют схему антилогарифмического усилителя, в которой входной транзистор включен по схеме с заземленной базой.

Вследствие того, что транзисторы достаточно чувствительны к обратным напряжениям базаэмиттер (не должно превышать 1 В), то на входе схемы часто ставят защитный диод для предохранения от отрицательных входных напряжений.

Порядок выполнения лабораторной работы

1. Рабочее задание

1. Выбрали из раздела «Labs» лабораторную работу «Lab 28.1»
2. Собрали электрическую схему на плате

[pic 1]

[pic 2]

1. В панели прибора «Function Generator» меняли значение для элемента управления «Offset», устанавливая значения смещения из Табл. 3.100, и записывали измеренные вольтметром V1 значения входного напряжения и вольтметром V2 значения выходного напряжения в соответствующие ячейки Табл. 3.100.

1. Построили зависимость выходного напряжения от входного напряжения.

[pic 3]

1. Выбрали из раздела «Labs» лабораторную работу «Lab 28.2»
2. Собрали электрическую схему на плате

[pic 4]

[pic 5]

1. В панели прибора «Function Generator» меняли значение для элемента управления «Offset», устанавливая значения смещения из Табл. 3.100, и записывали измеренные вольтметром V1 значения входного напряжения и вольтметром V2 значения выходного напряжения в соответствующие ячейки Табл. 3.100.

1. Построили зависимость выходного напряжения от входного напряжения.

[pic 6]

1. Выбрали из раздела «Labs» лабораторную работу «Lab 28.3»
2. Собрали электрическую схему на плате

[pic 7]

[pic 8]

1. В панели прибора «Function Generator» меняли значение для элемента управления «Offset», устанавливая значения смещения из Табл. 3.100, и записывали измеренные вольтметром V1 значения входного напряжения и вольтметром V2 значения выходного напряжения в соответствующие ячейки Табл. 3.100.

1. Построили зависимость выходного напряжения от входного напряжения.

[pic 9]