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CAPITULO 6

AMPLlFICADOR LOGARITMICO.

I . OBJET! VO.

El proposito de este par de experimentos es el de comprobar el funcionamiento de los siguientes dos circuitos* Amplificador logaritmico.

* Amplificador antilogarrtmico.

II. LISTA DE MATERIAL Y EQUJPO.

4 LF356

2 Termistores de 1 Kohm a 25*C. PTC (Coef.temp.positivo) ~ Potenciometros de 100 Kohm, 10 vueltas.

2 Potenciometros de! 25 Kohm, 10 vueltas.

2 Reslstencias de 2 Kohm, 1/4 W.

2 Resistencias de 4.7 Kohm. 1/4 w.

2 Resistencias de 10 Kohm. 1/4 W.

2 Rcsistencias de 100 Kohm, 1/4 W.

1 Base cxpor1mental.

1 Mult!metro dig ita 1.

1 Fuen te de allmentaci6n dual.

2 LM194

2 P.otenciometros de 1 Mohm, 10 vueltas.

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IV. FUNDAMENTOS TEORICOS. AMl'LIFICADOR LOGARITMICO.

El circuito de la fiqura 1 muestra a un amplificador logaritmico compensado por temperatura. Este amplificador proporciona un voltaje de salida proporcional al logari tmico de la razon de dos vol tajes de entrada. Normalmente V2 es un voltaje de referencia.

Los transistoros Q1 y Q2 debeo de tener caracteristicas identicas, por tal razon se recomienda el circuito integrado LM194 que contiene dos transistores superacoplados. Los cambios del voltaje termico (VT) debido a 1a temperatura son compensados par el cambia de la resistencia del termistor R4.

La cxpresion del voltaje de salida esta dada por

Vo=-(R3+R4)/R4 Vt (ln R2V1/R1V2)

transformando a logaritmo base 10 se tiene

Vo=-2.3 (R3+R4)/R4 Vt (log (R2V1/R1V2))Selcccionando los sigutentes valores

Rl = 10 Kohm

R2 = 150 Kohm

RJ = 16.4 Kohm

R4 = 1 Kohm

e1 voltaje term1co VT = 25 mV y como voltaje de refercncia V2 = 15 V, obtenemos la expresion final del voltaje de salida

V = - log V

AMPLIFICADOR ANTILOGAR'lTMICO.

La figura 2 muestra un clrcuito cuyo voltaje de saIida es proporcional al loqaritmo inverso del voltaje de entrada. Los cambios de temperatura afectan al voltaje termico, pero el efecto se mlnimiza al utili,zar como R4 un termistor.

La cxpresion del vol taje de salida es.

Vo=(R2/R1)V2ln 1(- V1/Vt x (R4/R3+R4))

y en base 10 como

Vo=(R2/R1)V2 log 1 ( V1/2.3 Vt x R4/(R3 + R4))I

J

Normalmentc V 2 es un voltaje de referencia par lo que el voltaje de salida es proporcional al logaritmo inverso del valor negativo del voltaje de entrada.

Asignando los siguientes valores

Rl = 150 Kohm

R2 = 10 Kohm

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R4 = 1 Kohrn

VT = 15 mV

V2 = 15 V

R6 = 16.4 Kohm

Se obtiene la siguicnte cxpresi6n para el voltaje de salida Vo

-1

Vo = log (-VI)

0 bien

-V

V = 10 1

V. PROCEDIMIENTO.

AMIPLIFICADOR LOGARITMICO.

1. Implementar el circuito de la figura 1. La alimentacion es dual de la 15 V. El voltaje de referencia V2 cs de 15 V. Conecte la salida del divisor de voltaje a la entrada VI del amplificador. No olvide ajustar previamente las resistencias variahips para tener Rz = 150 Kohm y R3 = 16.4 Kohm.

2. Ajuste el divisor de voltaje para aplicar un voltaje de entrada V1 de 1V, utilice el multimetro digi tal. Ajuste ligeramente la resistencia variable R2 para logar un voltaje de salida cercano a cero volts tanto como sea posible. 3. Varie al cursor con el potcnciometro del divisor de voltaje para obtener un voltaje de entrada entre 10 mV y 10 V. Tome Iecturas de los voltajes de entrada y de salida y anote los resultados.

V I. REPORTE.

1. Dedusca la expresion del voltaje de salida del amplificador logarltmico de la figura 1.

2. Explique paso a paso el procedimiento realizado al experimentar con al amplificador logaritmico. Incluya graficas del comportamiento real e ideal.

3. Deduzca la expresi6n del voltaje de salida del ampi1ficador antilogaritmico de la figura 2.

4. Expiicar paso a paso el procedimianto realizado al experimentar con e1 amplificador antilogaritimco. Incluya graficas del comportamriento real e ideal.

V1

VO

4. Grafique en papel semilogadtmico el voltaje de salida (V0) vs-voltaje de entrada (VI)