Wzmacniacz logarytmujący

[Sova]

Witam,

proszę o pomoc, chcę zbudować wskaźnik VU lub PPM - obojętnie która metoda będzie, ale potrzeba mi do tego wzmacniacz, który będzie wzmacniał logarytmicznie.

Opiszę jak to widzę: Na wstępie dam wtórnik, aby układ miał duży opór wejściowy, ponieważ będzie równolegle z wejściem całego wzmacniacza - a będzie to HI FI(narazie jest w teorii tak - zobaczymy co pomiary powiedzą ) więc układ nie może zniekształcać sygnału ze źródła.

Za wtórnikiem chciałbym zrobić wzmacniacz logarytmiczny(opisze dalej jak to widziałem), aby za nim dać mostek diodowy - jak to przemyślałem, to zastosowanie tej samej diody np. 1n4148 spowodowałoby, że na wyjściu mostka miałbym "niezniekształcony" sygnał względem sygnału źródła(ponieważ charakterysytka mostka - wykładnicza razem z charakterystyką wzmacniacza - logarytmiczną dały by charakterysytkę liniową). Teraz dla potrzeb wskaźnika decybeli trzeba sygnał zlogarytmować, więc dać kolejny wzmacniacz logarytmiczny(oczywiście można załatwić to już na pierwszym, ale chcę aby wyglądało to przejżyście). W teorii mamy teraz sygnał, który idealenie starować będzie układ wskaźnika(mikroamperomierza) - ponieważ chcę wskazywać na skali logarymicznej

wzmacniacz logarytmiczny przeczytałem w inernecie, że robi się za pomoca diody w ujemnym sprzeżeniu zwrotnym. Teraz chcę się zapytać, czemu na oscyloskopie sygnał sinusoidalny który teoretycznie został zlogarytmowany w tym wzmacniaczu wygląda poprostu jakby przeszedł przez diodę, która ma przecież charakterysrykę wykładniczą?

[Aleksander Zawada]

Myślę, że ten załącznik (Radioelektronik 8/82) rozwiąże Twoje problemy .

[Sova]

Po kilku godzinach spędzonych w internecie na google.pl powstał, z ogromną pomoca Alka i kolegi studiującego telekomunikację, schemat miernika decybeli. Jest to układ rozwiązujący równianie Uwy = logn( | Uwej | ) / k, gdzie k to stosunek sumy oporów rezystora R i mikroamperomierza uA do oporu samego mikroamperomierza uA.

Układ planuję podłączyć równolegle do wejścia wzmacniacza, dlatego na samym wstępie jest wtórnik U1. C1 jedynie odcina składową stałą sygnału, której i tak pewnie nie będzie w sygnale pochodzącym ze źródła, można go pominąć. W razie gdy chcemy go zastosować warto zmniejszyć pojemność, ponieważ może ona wprowadzać niechciane przesunięcia fazowe. R1, R2, R3, R4, R5, D1, D2, U2, U3 to przetwornik AC/DC który realizuje równaie Uwy = | Uwe |. Jest to coś jakby mostek diodowy, tyle, że nie zniekształca sygnału na wykładniczej charakterystyce napięciowo-prądowej diody. R6, D3, U4 to układ logarytmujący Uwy = - logn(Uwej). Zastosowano tu właśnie nieliniową-wykładniczą charakterystykę diody(lub tranzystora nie ma znaczenia, jak tranzystor to bipolarny NPN, emiter do wyjścia, kolektor do wejścia nieodwracającego, baza do masy). R7, R8, U5 to wzmacniacz odwracający o wzmocnieniu -1 - przesuwa w fazie o 180stopni, ponieważ poprzedni blok odwrócił nam dodtatnie połówki sygnału na ujemne. R, uA to dzielnik napięcia wpływający na współczynnik k z równania powyżej.

Jak można zauważyć, układ logarytmujący nie chciał działać, ze względu na źle spolaryzowana diodę. Dzielnik napięcia jest konieczny, ponieważ symulacja w CircuitMaker`ze wykazuje, że na wyjściu U5 cały czas panuje napięcie od około 400mV(dla 1mVpp) do 600mV(dla 775mVpp), co oznacza zbyt duży spadek napięcia na oporze cewki amperomierza - cały czas wskazóweczka byłaby wychylona maksymalnie. Mój amperomierz ma opór okolo 1,2k a wskazówka wychyla się przy okolo 100mV. Kondensator C jest opcjonalny i może podtrzymywać wskazóweczkę, aby nie drgała przy graniu niższych czestotliwości, ale myślę, że indukcyjność samej cewki amperomierza temu już zaradzi. W sobotę zrobie PCB i zobaczę jak układ działa, symulacja pokazuje, że osiągnałem to co chciałem. Jeśli widzicie jakieś błędy bardzo prosze napisać!

Napięcia WO mogą być niższe, nawet +/-1,5V - warto je dobrze odfiltrować

[ Dodano: 30-05-2006, 19:59 ]
Jeśli ktos wie, jaka jest dokładna różnica między systemem VU a PPM, chodzi mi bardziej o to jakie okresy stabilizacji wskazówki są, a nie czy napięcie maksymalne czy skuteczne jest mierzone, proszę również napisać.

[ Dodano: 30-05-2006, 20:53 ]
Chciałbym jeszcze zapytać osoby, które wiedzą więcej odemnie: symulacja wykazała, że dla 1uV na wyjściu ostatniego stopnia będe miał 150mV - to jest zawsze jakieś wychylenie wskazówki(nawet po przejściu przez dzielnik napięcia), a nawet bym powiedział niemałe! Nie martwiłbym się tym, gdybym nie wiedział, że do układu nie będą wpadać szumy, fale radiowe odbierane przez kabel i wiele innych rzeczy, które moga powodować nawet te malutkie napięcia na wejściu. Czy nie powinienem zabezpieczyc układ przed tymi mikrowoltami? Jak mam to zrobić?