Потенциометр слева от схемы ниже является фактически выходом цифрового потенциометра, предназначенного для регулировки громкости звука, поэтому его выходы внутренне настроены на 64 логарифмических шага, от 0 дБ до -64 дБ. Я не могу это изменить. Теперь, как оказалось, мне нужно использовать выход для управления аудиоусилителем, который имеет внутренний процессор DSP, который принимает 0-3,2 В постоянного тока для управления громкостью звука. Этот усилитель в настоящее время получает это напряжение от линейного потенциометра, поэтому он внутренне выполняет свое линейное преобразование в логарифм. Таким образом, с использованием схемы, показанной без диодов, когда R11 и R12 используются в качестве простого делителя напряжения для преобразования моего 0-12 В в диапазон 3,2 В, это работает, но отклик не идеален. Так как на выходе моего цифрового банка напряжение увеличивается с шагом 1 дБ, «шаги» становиться слышно заметным на уровне выходного сигнала этого усилителя, особенно при достижении более высоких уровней громкости. Поэтому мне нужно преобразовать логарифмические шаги в некоторую линейную аппроксимацию, что означает, что мне нужна антилогарифмическая функция.
Итак, я думаю о приближении кривой анти-лог с парой диодных сетей, как показано на рисунке. По сути, выходное напряжение будет сначала следовать за входным напряжением, но затем будет постепенно увеличиваться по мере того, как D2, а затем пара D3-D4 начинает проводить. Кажется, он работает достаточно хорошо, чтобы заставить регулятор громкости звучать более отзывчиво, но каким-то образом схема мне кажется просто «взломом». Кто-нибудь может предложить более красноречивое решение, которое не включает в себя огромное количество дополнительных частей?
Приложение ... Проиграв весь день методом проб и ошибок с вышеупомянутой схемой, снабдив ее линейным линейным изменением и сравнив вход с выходом, я решил, что это было слишком сложно для оптимизации. Если максимальное опорное напряжение (12 В в приведенных выше) изменениях на всех, слишком много резисторов должны изменить, чтобы дублировать желаемую реакцию. Но по прихоти я придумал это. Я честно понятия не имею, если я действительно приближающуюся анти журнал (или журнал) ответ с такой конфигурацией, но я нашел его очень легко «настроиться» до желаемого ответа, пока максимальное входное опорное напряжение, по крайней мере 2 или 3X желаемый конечный выход макс. Суть в том, что, поскольку входной POT был отрегулирован выше, выходной сигнал будет постепенно отличаться от входного, так что изменения входного сигнала будут оказывать все меньшее влияние на выходной сигнал.
Я все еще приветствовал бы комментарии о том, почему это, кажется, работает так хорошо, действительно ли я аппроксимирую неинвертирующую логарифмическую кривую, к которой я стремлюсь, и можно ли сделать это проще. Но суть в том, что если кто-то столкнется с подобной проблемой, это, кажется, работает ОЧЕНЬ хорошо ... по крайней мере, для моих ушей!
Еще одно дополнение: для того, чтобы кто-нибудь, кому это нужно, нуждался в аналогичной схеме, я должен отметить, что LM324, несмотря на то, что он является обычным выбором для цепей OP-AMP с одним источником питания, оказался плохим выбором для этого, в остальном хорошего цепи. Причина в том, что этот операционный усилитель основан на внутренних транзисторах BJT, и поэтому он действительно не может "управлять" любым выходом ниже 0,6 вольт. В моем случае, даже несмотря на то, что мне не требовалось, чтобы кривая отклика LOG запускалась ниже этой точки, цепи все равно нужно было выводить 0-3 В в существующую цепь, которая имела небольшой положительный ток смещения, и поэтому я не смог уменьшите выходной сигнал до нуля, даже если я заземлил последний операционный усилитель, используемый в качестве буфера). Поэтому я, скорее всего, заменю четырехъядерный операционный усилитель чем-то вроде Texas Instruments TLC274, потому что он основан на FET,
источник
Ответы:
Ваши 2-ые контуры (с делителем NPN и R) являются хорошим приближением лог-схемы. Это связано с тем, что когда входной операционный усилитель генерирует напряжение, существенно превышающее 0,6 В, ток в 4,7 кОм пропорционален напряжению, и поэтому напряжение V на NPN пропорционально логарифму этого тока. 100k и 10k дают эффект умножения, поэтому ваша передаточная функция ближе к VOUT = K * 26 мВ ln (Iin / Is), где Iin = (VIN-0.7) /4.7k. «Is» трудно найти напрямую, но если вы измеряете (угадаете) VBE при 1 мА (скажем, 0,6 В), уравнение можно переписать как VOUT = K [26 мВ * ln (In) + 0,6], где «In» в мА.
K - коэффициент усиления от вашего делителя R - при 'Contour' = 0 это 1; с «контуром» = 20к, это 3.
Обратите внимание, что эта цепь будет меняться по температуре - если NPN нагревается, скажем, на 30 градусов. C, это эквивалентно уменьшению громкости примерно на 10 дБ (при прохождении математики).
источник