¿Cómo funciona este divisor-divisor-multiplicador analógico Op-Amp?

Este circuito realiza los cálculos utilizando logaritmos. Este circuito se hace más complejo y difícil de interpretar al compartir componentes para realizar la ecuación.

Se basa en la relación exponencial de la corriente en un diodo frente al voltaje que lo atraviesa.

A1, A2 y el transistor Q2 generan un voltaje en la salida de A1 que es el registro del voltaje de entrada E1 (en realidad es un voltaje negativo con la magnitud del registro). A2 y Q1 crean un voltaje que es el registro de E2 que se resta del registro de E1. Esto crea un registro (E1 / E2).

A3 y Q3 forman el registro de E3. Se agrega al resultado anterior para crear el registro (E1 * E3) / E2.

Q4 y A4 luego realice el antilog del resultado A3 para crear la respuesta final (E1 * E3) / E2.

Los amplificadores logarítmicos tienden a ser inestables con la temperatura, difíciles de estabilizar para evitar la oscilación. Los condensadores C1, C2 y C5 están ahí para estabilizar el circuito. Debido a que la retroalimentación efectiva a través de los transistores varía con el nivel de la señal, los capacitores deben elegirse para estabilizar el circuito para niveles de entrada grandes, pero los capacitores son mucho más grandes de lo necesario a niveles de entrada bajos, lo que da como resultado largos tiempos de asentamiento.

Aquí hay una nota de aplicación que los describe en más detalle Amplificadores logarítmicos .

Los transistores modernos no están optimizados para su uso en tales circuitos y aquellos que estaban fuera de producción, en particular se necesita una resistencia de base muy baja para la precisión.

He utilizado amplificadores de registro para amplificar corrientes de fotodetectores donde la señal puede variar desde picoamperios hasta miliamperios, lo que pueden hacer en un solo rango. Los circuitos bien diseñados pueden funcionar en 7 u 8 órdenes de magnitud. Existen algunas implementaciones monolíticas para tales fines (por ejemplo, AD8304 )