Potensiometer di sebelah kiri rangkaian di bawah ini sebenarnya adalah output dari potensiometer digital yang dirancang untuk kontrol volume audio, sehingga outputnya dikonfigurasikan secara internal untuk menawarkan 64 langkah logaritmik, dari 0dB ke -64db. Saya tidak bisa mengubahnya. Sekarang ternyata, saya perlu menggunakan output untuk mengontrol penguat audio yang memiliki prosesor DSP internal, yang menerima 0-3.2VDC untuk mengontrol volume audio. Amplifier itu saat ini mendapatkan tegangan dari potensiometer linier, sehingga secara internal melakukan konversi linear untuk log sendiri. Jadi menggunakan rangkaian yang ditunjukkan tanpa dioda, hanya dengan R11 dan R12 yang digunakan sebagai pembagi tegangan sederhana untuk mengubah 0-12V saya ke rentang 3.2V, ia bekerja tetapi responnya kurang dari ideal. Karena output panci digital saya memajukan tegangan dalam 1 dB langkah, "langkah" menjadi jelas terlihat di tingkat output amplifier itu, terutama ketika volume yang lebih tinggi tercapai. Jadi yang perlu saya lakukan adalah mengonversi langkah-langkah logaritmik ke beberapa pendekatan linear, artinya saya memerlukan fungsi anti-log.
Jadi saya berpikir untuk mendekati kurva anti-log dengan beberapa jaringan dioda seperti yang ditunjukkan. Pada dasarnya, tegangan output awalnya akan mengikuti tegangan input, tetapi kemudian naik semakin lambat seiring D2, dan kemudian pasangan D3-D4 mulai melakukan. Tampaknya bekerja cukup baik untuk membuat kontrol volume terdengar lebih responsif, tetapi entah bagaimana sirkuit sepertinya menjadi "hack" bagi saya. Adakah yang bisa menyarankan solusi yang lebih fasih yang tidak melibatkan sejumlah besar bagian tambahan?
Tambahan ... Setelah bermain coba-coba dengan sirkuit di atas sepanjang hari, mengumpankannya dengan jalur linier dan membandingkan input ke output, saya memutuskan itu terlalu sulit untuk dioptimalkan. Jika tegangan referensi maks (12 V di atas) berubah sama sekali, terlalu banyak resistor harus berubah untuk menduplikasi respons yang diinginkan. Tetapi karena keinginan saya datang dengan ini. Sejujurnya saya tidak tahu apakah saya benar-benar mendekati respons anti log (atau log) dengan konfigurasi ini, tetapi saya merasa sangat mudah untuk "menyetel" ke respons yang diinginkan, selama tegangan referensi input maksimal minimal 2. atau 3X max hasil akhir yang diinginkan. Intinya adalah, karena POT input disesuaikan lebih tinggi, output secara bertahap akan menyimpang dari input, sehingga perubahan input secara progresif kurang mempengaruhi output.
Saya masih menyambut komentar tentang mengapa ini tampaknya bekerja dengan baik, apakah saya memang mendekati kurva log non inverting yang saya kejar, dan apakah itu bisa dilakukan dengan lebih sederhana. Tapi intinya, jika ada orang lain yang mengalami masalah yang sama, ini tampaknya bekerja SANGAT baik ... setidaknya di telinga saya!
Tambahan lain: Untuk kepentingan siapa pun yang mengikuti ini yang membutuhkan sirkuit yang sama, saya perlu menunjukkan LM324, meskipun merupakan pilihan umum untuk sirkuit OP-AMP pasokan tunggal, ternyata merupakan pilihan yang buruk untuk hal yang baik ini. sirkuit. Alasannya, OP amp ini didasarkan pada transistor BJT internal, dan karenanya benar-benar tidak dapat "mendorong" output apa pun di bawah 0,6 volt. Dalam kasus saya, meskipun saya tidak memerlukan kurva respons LOG untuk memulai di bawah titik itu, rangkaian masih perlu untuk output 0-3 volt ke sirkuit yang ada yang memiliki arus bias positif kecil, dan jadi saya tidak dapat sesuaikan output ke nol, bahkan jika saya membumikan OP OP akhir yang digunakan sebagai buffer). Jadi saya kemungkinan akan mengganti quad OP amp dengan sesuatu seperti Texas Instruments TLC274, karena berbasis FET,
Jawaban:
Sirkuit ke-2 Anda (dengan pembagi NPN dan R) adalah perkiraan yang baik untuk sirkuit log. Ini karena ketika opamp input menghasilkan tegangan jauh di atas 0,6 V, arus dalam 4.7k sebanding dengan tegangan, dan sehingga V melintasi NPN sebanding dengan log dari arus itu. 100k & 10k memberikan efek pengganda, jadi sebenarnya, fungsi transfer Anda lebih dekat dengan VOUT = K * 26mV ln (Iin / Is), di mana Iin = (VIN-0.7) /4.7k. 'Is' sulit ditemukan secara langsung, tetapi jika Anda mengukur (tebak) VBE pada 1 mA (katakanlah 0,6 V), persamaan dapat ditulis ulang sebagai VOUT = K [26mV * ln (In) + 0,6], di mana 'In' ada di mA.
K adalah keuntungan dari pembagi R Anda - dengan 'Kontur' = 0, itu 1; dengan 'kontur' = 20k, artinya 3.
Perhatikan bahwa sirkuit ini akan berubah karena suhu - jika NPN memanas dengan (katakanlah) 30 derajat. C, itu setara dengan pengurangan sekitar 10 dB dalam volume (saat Anda mempelajari matematika).
sumber