对数转换电路--可获得IP/十进位输出

电路的功能

为了把大范围的信号电平压缩显示，可使用对数电路，通常称对数放大器，在电气电路中多使用以10为底的常用对数，本电路是1V/十进位、即10倍的变化引起1V变化输出的电路。

对数作为除法、乘法等运算电路的基本运算单元被广泛应用。

电路工作原理

重所周知，晶体管基极-发身极间电压VBM和集电极电流IO之间存在着对数关系。可以利用这种关系制作对数转换电路，电路基本原理可用以下关系式表示：

IO1与IO2之比被转换成对数、分压比确定对数常数，要使10倍的变化获得1V的输出，根据[（R5+R4）/R6]*60=1000MV，可求出分压比，其值为16.7。如果R6=1K，则R4=15.7K，电路图中1K处加了★标记，这表示为了对晶体管的VBE进行温度补偿，该电阻为具有+3300PPM/℃温度特性的热敏电阻。

IC1是供转换用的输入电流，基准电流IC2由OP放大器A2供给。EREF=10V时，如EIN=10V，输出为零，如EIN=0，则成了输出电压为无限大的电器，实际上必须进行调整，使输入为10MV时，输出电压为3V。

元件的选择

产生对数特性的晶体管TT1应选用ICEO较小，VBE匹配的双晶体管，2SV1583可保证△VBE=10MV（MAX）。OP放大器选用输入偏流IE小的FET输入型OP放大器。当然应选用置偏漂移小的型号。电阻除R6外，R7应选精度高、稳定性好的产品。电容器C1、C2用来稳定反馈环路，容量根据频率响应确定，可先装100~200PF的电容。R5用来限制OP放大器A2的电流，可选用正负5%的炭膜电阻。

调整

把VR1调到700欧位置，也可先把R4调准15.7K，从输入端EREF输入+10.00V，把基准电流IC2调到100UA，因为输入电压EIN为10V时IC1为100UA，所以这时EO应为0V，输入小电压，调整失调调节用的VR2，使输入电压为1V时，EO=1V，输入100MV时，，EO=2V，输入10MV时EO=4V。输入每1/10变化，输出应增加+1V，如果电路不能准确地达到这一要求，可用VE1调节。

为了进行大范围的对数转换，对输入电压小时，容易出现问题的晶体管漏电流ICBO、OP放大器的IE及失调调节必须十分认真地进行调整。为了能在微弱电流下工作，电路设计时应注意避免受到外部感应。