AD549
rev. 一个
–11–
图示 43. photodiode preamp 噪音 来源
图示 44. photodiode preamp 噪音 来源’ 谱的
密度 vs. 频率
log 比率 放大器
logarithmic 比率 电路 是 有用的 为 处理 信号 和
宽 动态 范围. 这 ad549l’s 60 fa 最大 输入 cur-
rent 制造 它 可能 至 build 一个 log 比率 放大器 和 1% log
conformance 为 输入 电流 ranging 从 10 pa 至 1 毫安, 一个
动态 范围 的 160 db.
这 log 比率 放大器 在 图示 45 提供 一个 输出 电压
均衡的 至 这 log 根基 10 的 这 比率 的 这 输入 电流
i1 和 i2. 电阻器 r1 和 r2 是 提供 为 电压 输入.
自从 npn 设备 是 使用 在 这 反馈 循环 的 这 front-
终止 放大器 那 提供 这 log 转移 函数, 这 输出
是 有效的 仅有的 为 积极的 输入 电压 和 输入 电流. 这
输入 电流 设置 这 集电级 电流 ic1 和 ic2 的 一个
matched 一双 的 log 晶体管 q1 和 q2 至 开发 电压
va 和 vb:
va, b
= – (
kT
/
q
)
ln
IC
/
IES
在哪里 ies 是 这 晶体管’ 饱和 电流.
这 区别 的 va 和 vb 是 带去 用 这 subtractor 部分
至 获得:
VC
= (kt/
q
)
ln
(
IC
2/
IC
1)
vc 是 scaled 向上 用 这 比率 的 (r9 + r10)/r8, 这个 是 equal 至
大概 16 在 房间 温度, 结果 在 这 输出
电压:
V
输出
= 1
×
log
(
IC
2/
IC
1)
V
.
r8 是 一个 电阻 和 一个 积极的 3500 ppm/
°
c 温度 coeffi-
cient 至 提供 这 需要 温度 补偿. 这
并行的 结合体 的 r15 和 r7 是 提供 至 保持 这 sub
tracter 部分’s 增益 为 积极的 和 负的 输入 matched
在 温度.
频率 补偿 是 提供 用 r11, r12, 和 c1 和
c2. 这 带宽 的 这 电路 是 300 khz 在 输入 信号
更好 比 50
µ
一个, 和 减少 smoothly 和 减少
信号 水平.
至 修整 这 电路, 设置 这 输入 电流 至 10
µ
一个 和 修整
a3’s 补偿 使用 这 放大器’s 修整 分压器 所以 这 输出-
放 相等 0. 然后 设置 i1 至 1
µ
一个 和 调整 这 输出 至 equal
1 v 用 修整 r10. 额外的 补偿 修整 在 这 放大器
a1 和 a2 能 是 使用 至 增加 这 电压 输入 精度
和 动态 范围.
这 非常 低 输入 电流 的 这 ad549 制造 这个 电路 使用-
ful 在 一个 非常 宽 范围 的 信号 电流. 这 总的 输入
电流 (这个 确定 这 低 水平的 精度 的 这 电路)
是 这 总 的 这 放大器 输入 电流, 这 泄漏 横过 这
compensating 电容 (negligible 如果 polystyrene 或者 teflon ca-
pacitor 是 使用), 和 这 集电级 至 集电级, 和 集电级 至
根基 leakages 的 一个 一侧 的 这 双 log 晶体管. 这 magni-
tude 的 这些 last 二 leakages 取决于 在 这 放大器’s 输入
补偿 电压 和 是 典型地 较少 比 10 fa 和 1 mv 补偿.
这 低 水平的 精度 是 限制 primarily 用 这 放大器’s 在-
放 电流, 仅有的 60 fa 最大 当 这 ad549l 是 使用.
图示 45. log 比率 放大器
这 影响 的 这 发射级 阻抗 的 q1 和 q2 能 降级
这 电路’s 精度 在 输入 电流 在之上 100
µ
一个. 这 网-
工作 composed 的 r13, d1, r16, 和 r14, d2, r17 compen-
sate 为 这些 errors, 所以 那 这个 电路 有 较少 比 1% log
conformance 错误 在 1 毫安 输入 电流. 这 准确无误的 值
为 r13 和 r14 取决于 在 这 类型 的 log 晶体管 使用.
49.9 k
Ω
电阻器 是 选择 为 使用 和 lm394 晶体管.
小 阻抗 值 将 是 需要 为 小 log
晶体管.
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