ElectroYou

Ciao a tutti del forum O_/

Ho bisogno di un aiuto con un amplificatore antilogaritmico che sto cercando di dimensionare.
L'amplificatore ha la seguente fdt:
$Vout= R \cdot Is\cdot e^{Vin/Vt}$
dove R è la resistenza di retroazione dell'op-amp, Is è la corrente inversa di saturazione del diodo e Vt è l'errore dovuto alla temperatura (25mV a 25°C)
e devo ottenere, invece, questa risposta:
$Vout=0,036 \cdot 2^{Vin/12}$
Ho provato di tutto ma non riesco a capire come devo condizionare Vin per ottenere la fdt voluta ||O

.
Potete darmi un indizio su come procedere? (non si tratta di scuola eh, si tratta di un convertitore esponenziale per un progetto personale :-)

).

Supponi di avere in ingresso un valore di $V_{in}$ preamplificato a $AV_{in}$ .
Vuoi quindi eguagliare
$Vout= R \cdot Is\cdot e^{AV_{in}/V_t}$
e
$Vout=0,036 \cdot 2^{V_{in}/12}$

Allora
$2^{V_{in}/12} = e^{AV_{in}/Vt} \rightarrow \ln(2^{V_{in}/12}) = \ln(e^{AV_{in}/Vt})$
$\ln(2^{V_{in}/12}) = \frac{\log_2(2^{V_{in}/12})}{\log_2(e)} = \frac{V_{in}}{12 \log_2(e)}$
$\ln(e^{AV_{in}/V_t}) = AV_{in}/V_t$

Da cui si ottiene infine $\frac{AV_{in}}{V_t} = \frac{V_{in}}{12 \log_2(e)} \rightarrow A=\frac{V_t}{12 \log_2(e)}$ .

Trovare il valore di

è invece banale.

Quindi quello che devi fare è semplicemente attenuare il segnale in ingresso di un fattore pari a circa 1.5E-3.

Manca qualcosa?

PS

Hammondx ha scritto:Vt è l'errore dovuto alla temperatura

What?

sì, Vt è la tensione fittizia che tiene conto del variare della curva con la temperatura (vale circa 25mV a 25°C poi dipende dal modello di diodo).
O almeno così mi hanno insegnato :)

Grazie per l'aiuto, ora posso finalmente dimensionare questo benedetto converitore.

Hammondx ha scritto:sì, Vt è la tensione fittizia che tiene conto del variare della curva con la temperatura (vale circa 25mV a 25°C poi dipende dal modello di diodo).

Sono semplicemente rimasto interdetto dalla definizione di "errore". V_T

è semplicemente la cosiddetta tensione termica $V_T = \frac{kT}{q}$ che serve appunto a modellare la dipendenza della caratteristica del diodo dalla temperatura; non ha niente di "erroneo".
Al limite è un'approssimazione, alla quale in alcuni casi viene aggiunto anche il fattore di non idealità $\eta$ :
$I=I_\mathrm{S} e^{V_\mathrm{D}/(\eta V_\mathrm{T})}$

Sì in effetti hai ragione, "errore" non è il termine giusto per definirla (mi è venuto da chiamarla così perché proprio Vt mi porta, al variare della temperatura, ad avere un certo errore in uscita rispetto a quanto progettato, piccolo lapsus :mrgreen:

)

PS: ho apportato qualche modifica alla formula perché mi sono reso conto di un errore che ho fatto: a me serviva $2^{Vin}$ e non $2^{Vin/12}$ . Comunque riapplicando il tuo procedimento ho ottenuto il valore di A che mi serviva, ora il difficile sarà ottenere la Vs visto che varia anche con la tensione inversa applicata (ma io non applico tensioni inverse!)

Hammondx ha scritto:mi è venuto da chiamarla così perché proprio Vt mi porta, al variare della temperatura, ad avere un certo errore in uscita rispetto a quanto progettato

Ha ragione comunque, nel tuo caso specifico ti dà proprio un errore! Però questo errore, nel caso sia problematico, potresti anche vedere di compensarlo, facendo sì che anche il fattore di preamplificazione A sia dipendente dalla temperatura.

Hammondx ha scritto:ora il difficile sarà ottenere la Vs visto che varia anche con la tensione inversa applicata (ma io non applico tensioni inverse!)

Non ho ben capito il problema...chi è Vs?

Pardon, intendevo Is (ho scritto il messaggio in fretta perché dovevo uscire).
Nei datasheet il suo valore varia siaper tensione inversa applicata sia per temperatura, ora anche se varia per temperatura non importa dato che ho già pensato a stabilizzare il tutto, il problema è che varia con la tensione inversa (ma se io non applico tensione inversa che valore prendo come buono?)

Ok, si interpone un nuovo problema fra me e il raggiungimentodel mio scopo.
Ho dato una riguardata a tutto quanto ho fatto e mi sono reso conto che le formule utilizzate in precedenza (quelle del mio primo post) sono errate in quanto non mi fanno ottenere quello che voglio in realtà.
In pratica io ho una tensione lineare che varia fra 1 e 11,17V e vorrei, tramite un circuito esponenziatore, che variasse sempre fra questi due valori però in maniera esponenziale.
Come posso fare?

Quindi dovresti ottenere una corrispondenza di questo tipo, se ho ben capito...:

$V_{in}=2^{V_{in}}$

che è trascendente...

Guarda mi ci sto perdendo in questo problema.
Io ho un VCO lineare che a 11V in ingresso mi da 20kHz.
Ho poi una tensione di controllo che varia fra 0V e 10V (prima ho scritto da 1 a 11 per un motivo che non sto a spiegare in quanto richiederebbe notevole "spazio").
Io so che a una variazione di 1V della tensione di controllo la frequenza di uscita varia di un ottava (ovvero raddoppia) per avere la scala musicale corretta.
Il problema è la conversione esponenziale che deve avere caratteristiche tali da permettermi di utilizzare il VCO (e quindi la massima uscita dal convertitore può essere 11V) e contemporaneamente mi permetta di usare il range previsto come tensione di controllo (ovvero 0-10V).
Non riesco a venirne a capo e piano piano sto andando nel pallone

PS: probabilmente non si capisce niente di quanto ho scritto ma è tutto il pomeriggio che lavoro su questa cosa e mi sta andando in pappa il cervello :shock:

ElectroYou

Amplificatore antilogaritmico

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