लॉग और एंटीलॉग एम्पलीफायर पर 7 तथ्य: क्या, काम करना, सर्किट, उपयोग करना

ऑपरेशनल एम्पलीफायर सर्किट कॉन्फ़िगरेशन, जो लॉग और एंटीलॉग (एक्सपोनेंशियल) जैसे गणितीय कार्य कर सकते हैं, जिसमें सर्किट को प्रदान किए गए इनपुट सिग्नल का एक प्रवर्धन शामिल है, क्रमशः लॉगरिदमिक एम्पलीफायर और एंटीलोगैरिथिक एम्पलीफायर के रूप में जाना जाता है। इस खंड में, हम लॉगरिदमिक एम्पलीफायर और एंटीलोग के बारे में विस्तार से जानने जा रहे हैं।

सामग्री:

• परिचय
• लॉगरिदमिक (लॉग) एम्पलीफायर
• लॉग एम्पलीफायर कॉन्फ़िगरेशन
• डायोड आधारित लॉग एम्पलीफायर कॉन्फ़िगरेशन
• ट्रांजिस्टर आधारित लॉग एम्पलीफायर विन्यास
• लॉग एम्पलीफायर का आउटपुट और कार्य सिद्धांत
• लॉग एम्पलीफायर के अनुप्रयोग
• एंटीलोग क्या है?
• एंटीलोग एम्पलीफायर
• लॉग एम्पलीफायर कॉन्फ़िगरेशन
• डायोड आधारित एंटीलॉग एम्पलीफायर कॉन्फ़िगरेशन
• ट्रांजिस्टर आधारित एंटीलॉग एम्पलीफायर कॉन्फ़िगरेशन
• लॉग एम्पलीफायर का आउटपुट और कार्य सिद्धांत
• एंटील एम्पलीफायर के अनुप्रयोग

लघुगणक (लॉग) प्रवर्धक

एक परिचालन एम्पलीफायर जिसमें एम्पलीफायर का आउटपुट वोल्टेज (वी₀) सीधे इनपुट वोल्टेज (वी) के प्राकृतिक लघुगणक के लिए आनुपातिक है_i) को लॉगरिदमिक एम्पलीफायर के रूप में जाना जाता है। मूल रूप से, इनपुट वोल्टेज के प्राकृतिक लॉगरिदम को एक स्थिर मूल्य से गुणा किया जाता है और आउटपुट के रूप में उत्पादित किया जाता है।

लॉग एम्पलीफायर सर्किट

ट्रांजिस्टर का उपयोग कर एम्पलीफायर लॉग करें

डायोड का उपयोग करके एम्पलीफायर लॉग करें

लॉग एम्पलीफायर का आउटपुट और कार्य सिद्धांत

इसे निम्नानुसार व्यक्त किया जा सकता है:

जहां K निरंतर शब्द है, और V_{रेफरी} एक सामान्यीकरण स्थिरांक को संदर्भित करता है, जिसे हम इस खंड में जानते हैं।

आम तौर पर, लघुगणक एम्पलीफायरों में एक से अधिक ऑप-एम्प की आवश्यकता हो सकती है, जिस स्थिति में उन्हें क्षतिपूर्ति लॉगरिदम एम्पलीफायरों के रूप में जाना जाता है। यहां तक ​​कि उन्हें अपने उचित कामकाज के लिए उच्च प्रदर्शन वाले ऑप-एम्प्स की आवश्यकता होती है, जैसे कि LM1458, LM771 और LM714, व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले लघुगणक एम्पलीफायर में से कुछ हैं।

डायोड आगे के बायसिंग में जुड़ा हुआ है। तो, डायोड करंट को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

जहां मैं_s संतृप्ति वर्तमान, V है_D विश्व का सबसे लोकप्रिय एंव डायोड के लिए वोल्टेज ड्रॉप. वी_T थर्मल वोल्टेज है। डायोड करंट को उच्च बायसिंग स्थिति के साथ फिर से लिखा जा सकता है,

मैं₁ द्वारा व्यक्त किया गया,

चूंकि op-amp के इनवर्टिंग टर्मिनल पर वोल्टेज आभासी जमीन पर है, इसलिए, वी द्वारा आउटपुट वोल्टेज दिया जाता है₀ = -वी_D

यह देखते हुए कि मैं₁ = मैं_D, हम लिख सकते है

लेकिन, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, वी_D = -वी₀ इसलिए,

इस समीकरण के दोनों ओर प्राकृतिक लघुगणक लेते हुए, हमने पाया

या,  

आउटपुट वोल्टेज का समीकरण (वी₀) के लघुगणक एम्पलीफायर में एक नकारात्मक संकेत होता है, जो इंगित करता है कि 180 का एक चरण अंतर है ^o। या, 

अधिक उन्नत एक द्विध्रुवी का उपयोग करता है ट्रांजिस्टर मुझे हटाने के लिए_s लघुगणक शब्द में। इस प्रकार के लघुगणक प्रवर्धक विन्यास में, आउटपुट वोल्टेज इस प्रकार दिया गया है:

लॉगरिदमिक एम्पलीफायर के अनुप्रयोग

लॉग एम्पलीफायर गणितीय अनुप्रयोगों के लिए और विभिन्न उपकरणों में उनकी आवश्यकता के अनुसार उपयोग किया जाता है। लॉग एम्पलीफायर के कुछ अनुप्रयोग इस प्रकार हैं:

• लॉग एम्पलीफायरों का उपयोग गणितीय अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है, मुख्य रूप से गुणन में। इसका उपयोग डिवीजन और अन्य घातीय संचालन में भी किया जाता है। चूंकि यह गुणन ऑपरेशन कर सकता है, इसलिए इसका उपयोग एनालॉग कंप्यूटरों में किया जाता है, ऑडियो प्रभावों को संश्लेषित करने में, ऐसे उपकरणों को मापने के लिए जिन्हें गुणा ऑपरेशन की आवश्यकता होती है जैसे कि शक्ति की गणना (वर्तमान और वोल्टेज का गुणन)।
• जैसा कि हम जानते हैं कि जब हमें किसी दिए गए मात्रा के डेसिबल के बराबर की गणना करने की आवश्यकता होती है, तो हमें एक लॉगरिदमिक ऑपरेटर के उपयोग की आवश्यकता होती है, और इसलिए, एक मात्रा के डेसीबल (डीबी) मान की गणना करने के लिए लॉग एम्पलीफायरों का उपयोग किया जाता है।
• मोनोलिथिक लॉगरिदमिक एम्पलीफायरों का उपयोग कुछ स्थितियों में किया जाता है, जैसे कि रेडियो फ़्रीक्वेंसी डोमेन में, कुशल रिक्ति के लिए (घटकों और उनके द्वारा आवश्यक स्थान को कम करने के लिए), और बैंडविड्थ और शोर अस्वीकृति में सुधार करने के लिए भी।
• इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में भी किया जाता है जैसे कि रोट माध्य वर्ग कनवर्टर, एक एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर, आदि।

एंटीलोग क्या है?

एंटीलोग एम्पलीफायर

एक Op-amp जिसमें एम्पलीफायर का आउटपुट वोल्टेज (वी₀) इनपुट वोल्टेज के विरोधी लॉग के लिए सीधे आनुपातिक है (वी_i) को एंटी-लॉगरिदमिक एम्पलीफायर या एंटी-लॉग एम्पलीफायर के रूप में जाना जाता है। यहां, हम परिचालन एम्पलीफायर कॉन्फ़िगरेशन के बारे में चर्चा करने जा रहे हैं जो विस्तार से एंटी-लॉगरिदमिक एम्पलीफायर बनाता है।

एंटीलोग एम्पलीफायर सर्किट

Antilog एम्पलीफायर ट्रांजिस्टर का उपयोग करना

एंटीलोग एम्पलीफायर डायोड का उपयोग कर

एंटीलॉग एम्पलीफायर में, इनपुट सिग्नल ऑपरेशनल एम्पलीफायर के इनवर्टिंग पिन पर होता है, जो एक डायोड से होकर गुजरता है।

एंटीलोग एम्पलीफायर का आउटपुट और वर्किंग सिद्धांत

जैसा कि ऊपर दिखाए गए सर्किट में देखा गया है, आउटपुट को इनवर्टिंग इनपुट टर्मिनल से कनेक्ट करके नकारात्मक प्रतिक्रिया प्राप्त की जाती है। एक एम्पलीफायर के इनपुट टर्मिनलों के बीच आभासी जमीन की अवधारणा के अनुसार, वोल्टेज वी₁ inverting टर्मिनल शून्य होगा। आदर्श रूप से अनंत इनपुट प्रतिबाधा के कारण, इनवर्टिंग टर्मिनल में लागू इनपुट वोल्टेज के कारण डायोड के माध्यम से बहने वाला प्रवाह ऑप-एम्प में प्रवेश नहीं करेगा; इसके बजाय, यह अवरोधक आर के माध्यम से प्रतिक्रिया पथ के साथ बहेगा जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।

लॉगरिदमिक एम्पलीफायर का तारीफ या उलटा कार्य 'घातीय' है, एंटी-लॉगरिदमिक या बस 'एंटीलॉग' के रूप में जाना जाता है। आंकड़े में दिए गए सर्किट पर विचार करें। डायोड करंट है

जहां, वी_D डायोड वोल्टेज है। वर्चुअल ग्राउंड की अवधारणा के अनुसार, वी₁= 0 के रूप में गैर-इनवर्टिंग टर्मिनल को आधार के रूप में दिखाया गया है। इसलिए डायोड के पार वोल्टेज को V के रूप में व्यक्त किया जा सकता है_D वी =_i - वी₁ या वी_D वी =_i इसलिए, डायोड के माध्यम से वर्तमान है

एक op-amp (अनंत इनपुट प्रतिबाधा) की आदर्श विशेषताओं के कारण, डायोड (i) के माध्यम से बहने वाला वर्तमान_D) अवरोधक आर के माध्यम से प्रतिक्रिया पथ पर बहती है, जैसा कि हम आंकड़े में देख सकते हैं।

इसलिए मै_D = मैं₂

और, वी₀ = -आई₂आर = -आई_DR

की जगह मैं_D उपरोक्त समीकरण में हमें मिलता है 

पैरामीटर एन, वी_T और मैं_S स्थिरांक हैं (वे केवल डायोड विशेषताओं पर निर्भर करते हैं जो किसी विशेष डायोड के लिए हमेशा स्थिर होते हैं)। इसलिए यदि फीडबैक रेसिस्टर R का मान निश्चित है, तो आउटपुट वोल्टेज V₀ लागू इनपुट वोल्टेज V के प्राकृतिक एंटी-लॉगरिथम (घातीय) के सीधे आनुपातिक है_i। उपरोक्त समीकरण तब बस के रूप में दर्शाया जा सकता है

जहां के = - आई_Sआर और ए =

इसलिए हम देख सकते हैं कि एंटी-लॉगरिदमिक ऑप-एम्प अपने आउटपुट सिग्नल का उत्पादन इनपुट वोल्टेज सिग्नल के एक्सपोनेंशियल वैल्यू के रूप में करता है।

एंटी-लॉग एम्पलीफायर का लाभ K के मान से दिया गया है जो कि -I के बराबर है_SR.

–वी साइन इंगित करता है कि लागू इनपुट s और एंटी-लॉग एम्पलीफायर के आउटपुट के बीच 180 डिग्री का एक चरण अंतर है।

अधिक इलेक्ट्रॉनिक्स से संबंधित लेख के लिए यहां क्लिक करे