Est-ce que ce circuit anti-log passif non inverseur fonctionnera?


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Le potentiomètre à gauche du circuit ci-dessous est en fait la sortie d'un potentiomètre numérique conçu pour le contrôle du volume audio, de sorte que ses sorties sont configurées en interne pour offrir 64 étapes logarithmiques, de 0 dB à -64 dB. Je ne peux pas changer ça. Maintenant, il s'avère que je dois utiliser la sortie pour contrôler un amplificateur audio doté d'un processeur DSP interne, qui accepte 0-3,2 V CC pour contrôler son volume audio. Cet amplificateur obtient actuellement cette tension à partir d'un potentiomètre linéaire, il effectue donc en interne sa propre conversion linéaire à journal. Donc, en utilisant le circuit illustré sans les diodes, avec seulement R11 et R12 utilisés comme un simple diviseur de tension pour convertir mon 0-12V en une plage de 3,2V, cela fonctionne mais la réponse est loin d'être idéale. Étant donné que la sortie de mon pot numérique fait progresser la tension par pas de 1 dB, les "pas" devenir perceptible dans le niveau de sortie de cet amplificateur, d'autant plus que les volumes plus élevés sont atteints. Donc, ce que je dois faire, c'est convertir les étapes logarithmiques en une approximation linéaire, ce qui signifie que j'ai besoin d'une fonction anti-journal.

Je pense donc à approximer une courbe anti-logarithmique avec quelques réseaux de diodes comme indiqué. Fondamentalement, la tension de sortie suivra initialement la tension d'entrée, mais augmentera progressivement plus lentement en tant que D2, puis la paire D3-D4 commencera à conduire. Il semble fonctionner assez bien pour rendre le contrôle du volume plus réactif, mais le circuit semble être un "hack" pour moi. Quelqu'un peut-il suggérer une solution plus éloquente qui n'implique pas une énorme quantité de pièces supplémentaires?entrez la description de l'image ici

Addendum ... Après avoir joué toute la journée avec le circuit ci-dessus, l'avoir alimenté avec une rampe linéaire et comparé l'entrée à la sortie, j'ai décidé qu'il était trop difficile à optimiser. Si la tension de référence maximale (12 V ci-dessus) change du tout, trop de résistances doivent changer pour dupliquer la réponse souhaitée. Mais sur un coup de tête, j'ai trouvé ça. Honnêtement, je n'ai aucune idée si je me rapproche vraiment d'une réponse anti-journal (ou journal) avec cette configuration, mais j'ai trouvé très facile de "régler" la réponse souhaitée, tant que la tension de référence d'entrée maximale était d'au moins 2 ou 3X la sortie finale souhaitée max. L'essentiel est que, comme le POT d'entrée était ajusté plus haut, la sortie divergerait progressivement de l'entrée, de sorte que les changements d'entrée auraient progressivement moins d'effet sur la sortie.

Je serais toujours heureux de savoir pourquoi cela semble si bien fonctionner, si je suis en effet en train d'approcher la courbe de log non inverseuse que je recherche et si cela pourrait être fait plus simplement. Mais en fin de compte, si quelqu'un d'autre rencontre un problème similaire, cela semble fonctionner TRÈS bien ... du moins à mes oreilles!

entrez la description de l'image ici

Un autre addendum: Pour le bénéfice de tous ceux qui ont besoin d'un circuit similaire, je dois souligner que le LM324, bien qu'il soit un choix commun pour les circuits OP-AMP à alimentation unique, s'est avéré être un mauvais choix pour ce qui est sinon bon. circuit. La raison en est que cet ampli OP est basé sur des transistors BJT internes, et donc il ne peut vraiment pas "piloter" une sortie inférieure à 0,6 volt. Dans mon cas, même si je n'avais pas besoin de la courbe de réponse LOG pour commencer en dessous de ce point, le circuit avait encore besoin de produire 0-3 volts dans un circuit existant qui avait un petit courant de polarisation positif, et donc je n'ai pas pu régler la sortie à zéro, même si j'ai mis à la terre l'ampli OP final utilisé comme tampon). Je vais donc probablement remplacer l'ampli OP quad par quelque chose comme le Texas Instruments TLC274, car étant basé sur le FET,


J'étais sur le point de modifier votre question pour dire "élégant" à la place de votre "éloquent", mais j'aimerais voir quelqu'un relever le défi de rendre sa solution vraiment éloquente. ;-)
Asmyldof

LOL !!! Eh bien, la plupart des bons ingénieurs sont moche à l'orthographe, donc j'espère que je suis en bonne compagnie!
Randy

Je suis trop paresseux pour calculer à travers votre problème spécifique, mais pour tous les calculs sur les amplificateurs logarithmiques / exponentiels utilisant les propriétés exponentielles d'un transistor, vous pouvez regarder ceci: electronics.dit.ie/staff/ypanarin/Lecture%20Notes/ DT021-4 /…
Asmyldof

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Une chaîne de diodes avec ressorts saupoudré entre eux comme vous l'avez, il y a une approche assez standard, ne l'appelez pas un hack. Simple, bon marché, facile à définir une loi non linéaire par choix ressitor, qu'est-ce qui ne plaît pas? (le clavier blâmé n'épellera pas ressitor!)
Neil_UK

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Merci @PeterSmit. Je vois que la raison pour laquelle j'étais confus était parce que la fiche technique du pot numérique, qui est ma source, donnait l'impression qu'il y avait une réponse "LOG", parce que chaque "étape" était de 1DB. J'avais besoin de vénérer cela, donc j'ai pensais que je fabriquais un circuit anti-log. Mais maintenant que j'y pense, c'est le pot qui a vraiment la réponse anti-log, et mon amplificateur "log" est fondamentalement nécessaire pour le convertir en linéaire. C'est dommage que je aller mal dans le titre, car les informations de mon PO sont moins utiles en raison de mon titre inexact.
Randy

Réponses:


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Votre 2e circuit (avec le diviseur NPN et R) est une bonne approximation d'un circuit de journalisation. En effet, lorsque l'ampli op d'entrée génère une tension sensiblement supérieure à 0,6 V, le courant dans le 4,7 k est proportionnel à la tension, et donc le V aux bornes du NPN est proportionnel au journal de ce courant. Les 100k et 10k donnent un effet multiplicateur, donc en fait, votre fonction de transfert est plus proche de VOUT = K * 26mV ln (Iin / Is), où Iin = (VIN-0.7) /4.7k. 'Is' est difficile à trouver directement, mais si vous mesurez (devinez) VBE à 1 mA (disons 0,6 V), l'équation peut être réécrite comme VOUT = K [26mV * ln (In) + 0,6], où 'In' est en mA.

K est le gain de votre diviseur R - avec 'Contour' = 0, c'est 1; avec 'contour' = 20k, c'est 3.

Notez que ce circuit changera au cours de la température - si le NPN chauffe de (disons) 30 degrés. C, cela équivaut à une réduction de volume d'environ 10 dB (lorsque vous passez par les mathématiques).


Merci. C'est une bonne confirmation que l'idée est bonne. Et comme je suis passé à un ampli TLV274 OP, qui est basé sur le FET et a une capacité de réduction beaucoup plus forte, le circuit fonctionne de manière beaucoup plus prévisible aux niveaux sous-volt.
Randy
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