Logaritmo exponencial
Enviado por Garymendoza1 • 9 de Marzo de 2016 • Documentos de Investigación • 732 Palabras (3 Páginas) • 160 Visitas
Amplificador logarítmico
Mediante la inclusión de elementos no lineales en la red de retroalimentación, los amplificadores operacionales se utilizan para llevar a cabo operaciones no lineales en las señales analógicas.
[pic 1]
El amplificador logarítmico que se muestra en la figura, es un ejemplo de esta aplicación, se usa extensamente en sistemas de instrumentación, detecta y registra señales dentro de un amplio rango. La operación de éste circuito sufre las mismas restricciones que un circuito sumador, debido a su alta impedancia de entrada, el voltaje de entrada del amplificador operacional es cero, el resistor R sirve para convertir el voltaje de entrada en una corriente, el circuito en las terminales de salida genera voltaje proporcional a la corriente de retroalimentación que en su región activa se relaciona de manera logarítmica, se produce así una característica de transferencia logarítmica, en términos de ecuaciones se tiene:
[pic 2][pic 3]
[pic 4]
La ecuación indica que en este circuito el voltaje de salida es proporcional al logaritmo del voltaje de entrada, una desventaja de este circuito es que la corriente de saturación en polarización inversa del diodo Is depende de la temperatura y varia sustancialmente de un diodo a otro, aunque sean del mismo lote de fabricación.
Amplificador exponencial
El complemento o función inversa del amplificador logarítmico es el amplificador antilogaritmico o exponencial que se muestra en la figura siguiente, el análisis para este circuito es similar al del amplificador logarítmico.
[pic 5]
[pic 6]
El voltaje de salida es una función exponencial del voltaje de entrada, una característica de éste circuito es que la pendiente de salida es negativa, es posible aplicar la salida a un amplificador inversor para cambiar la pendiente y ajustar a un valor predeterminado para un valor de voltaje de entrada en particular. Nuevamente la desventaja es por causa de la presencia del diodo, la corriente de saturación con polarización inversa está en función de la temperatura, es muy inestable esta configuración se tiene que compensar contra las variaciones de temperatura con un circuito complementario.
Desarrollo
Para visualizar el comportamiento del amplificador logarítmico se implementó el siguiente circuito que se muestra en la figura:
[pic 7]
Para calcular los valores de salida se utilizó la siguiente fórmula, en la que se sustituyeron los valores como corresponde y se obtuvo la tabla que se muestra a continuación, comenzando por el valor de entrada más pequeño donde se observaba un comportamiento casi nulo, hasta el valor (también de entrada) máximo observado, con el cual la señal de salida no se saturaba, con lo que se hicieron divisiones a lo largo del intervalo para demostrar el comportamiento del circuito en la salida.
[pic 8]
Amplificador logarítmico | ||
Entrada (V) | Salida (V) | |
Calculado | Real | |
0.5 | 0.0612 | 0.06 |
0.58 | 0.0695 | 0.06 |
0.66 | 0.0812 | 0.08 |
0.74 | 0.1253 | 0.12 |
0.82 | 0.2219 | 0.22 |
0.9 | 0.5434 | 0.54 |
0.98 | 1.1639 | 1.16 |
1.06 | 2.2252 | 2.22 |
1.14 | 4.0412 | 4.04 |
1.22 | 8.8897 | 8.88 |
1.3 | 13.3142 | 13.3 |
A partir de los resultados obtenidos en la tabla anterior se realizaron las siguientes gráficas con el propósito de comparar las magnitudes esperadas con las reales obtenidas en la práctica.
[pic 9]
[pic 10]
Amplificador exponencial
Para poder apreciar el comportamiento y funcionamiento de un amplificador de tipo exponencial o anti-logarítmico fue necesario implementar el siguiente circuito, que es muy similar al de tipo logarítmico, sin embargo cambia la ubicación de los componentes utilizados.
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