この受動的な非反転アンチログ回路は機能しますか?


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下の回路の左側のポテンショメータは、実際にはオーディオボリュームコントロール用に設計されたデジタルポテンショメータの出力であるため、出力は内部で0dBから-64dbまでの64対数ステップを提供するように構成されています。それを変えることはできません。結局のところ、出力を使用して、内部DSPプロセッサを備えたオーディオアンプを制御する必要があります。DSPプロセッサは、オーディオボリュームを制御するために0〜3.2VDCを受け入れます。その増幅器は現在、線形ポテンショメータからその電圧を取得しているため、内部で独自の線形から対数への変換を行っています。したがって、ダイオードなしで示されている回路を使用して、R11とR12だけを0-12Vを3.2V範囲に変換する簡単な分圧器として使用すると、動作しますが、応答は理想的ではありません。デジタルポットの出力は1 dBステップで電圧を進めているため、「ステップ」特に音量が大きくなると、そのアンプの出力レベルで音が顕著になります。そのため、対数ステップを線形近似に変換する必要があります。つまり、対数関数が必要です。

そこで、示されているように、2つのダイオードネットワークで対数曲線を近似することを考えています。基本的に、出力電圧は最初は入力電圧に追従しますが、D2として徐々にゆっくりと上昇し、その後D3-D4ペアが導通し始めます。ボリュームコントロールのサウンドの応答性を高めるのに十分に機能しているように見えますが、どういうわけかこの回路は私にとって「ハック」のように思えます。誰もが大量の追加部品を含まないより雄弁な解決策を提案できますか?ここに画像の説明を入力してください

補遺...上記の回路で終日試行錯誤を繰り返し、線形ランプを供給し、入力と出力を比較した後、最適化するのが難しすぎると判断しました。最大基準電圧(上記では12 V)がまったく変化しても、必要な応答を再現するには、あまりにも多くの抵抗を変更する必要があります。しかし、気まぐれに私はこれを思いついた。この構成でアンチログ(またはログ)応答を実際に近似しているかどうかは正直わかりませんが、最大入力基準電圧が少なくとも2である限り、希望する応答に「調整」するのは非常に簡単ですまたは、目的の最終出力の最大3倍。要点は、入力POTをより高く調整すると、出力が入力から徐々に分岐するため、入力の変更が出力に与える影響が次第に小さくなることです。

なぜこれがうまく機能しているように見えるのか、私が実際に求めている非反転ログ曲線を近似しているのか、もっと簡単にできるのかについてのコメントを歓迎します。しかし、最終的には、他の誰かが同様の問題に遭遇した場合、これは非常にうまく機能するようです...少なくとも私の耳には!

ここに画像の説明を入力してください

別の補遺:同様の回路を必要とするこれに従う人の利益のために、単電源OP-AMP回路の一般的な選択であるにもかかわらず、LM324を指摘する必要があります。回路。その理由は、このOPアンプは内部BJTトランジスタに基づいているため、0.6ボルト未満の出力を実際に「駆動」することはできません。私の場合、LOG応答曲線をそのポイントより下で開始する必要はありませんでしたが、回路はまだ小さな正のバイアス電流を持つ既存の回路に0-3ボルトを出力する必要があったため、できませんでしたバッファとして使用する最終オペアンプを接地した場合でも、出力をゼロに調整します)。FETベースであるため、クワッドOPアンプをTexas Instruments TLC274のようなものに置き換える可能性があります。


私はあなたの質問を編集して、あなたの「雄弁」の代わりに「エレガント」と言いましたが、誰かが彼らのソリューションを本当に雄弁にするという挑戦に立ち上がってほしいです。;-)
Asmyldof

笑!!!まあ、ほとんどの優秀なエンジニアはスペルが下手なので、うまくいけば私は良い仲間です!
ランディ

私はあなたの特定の問題を計算するのが面倒ですが、トランジスタの指数特性を使用した対数/指数増幅器のすべての数学については、これを見ることができます:electronics.dit.ie/staff/ypanarin/Lecture%20Notes/ DT021-4 /…
Asmyldof

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あなたが持っているように、抵抗器がそれらの間に散らばった一連のダイオードは、かなり標準的なアプローチです、それをハックと呼ばないでください。シンプルで、安価で、簡単に非線形の法則を定義できますが、それは何を好まないのですか?(非難されたキーボードはressitorを綴らない!)
Neil_UK

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@PeterSmitに感謝します。私が混乱した理由は、私のソースであるデジタルポットのデータシートが、各「ステップ」が1DBであるため、「LOG」応答があったという印象を与えたためだったと思います。私はアンチログ回路を作っていると思っていましたが、今考えてみると、本当にアンチログ応答を持っているのはポットであり、私の「ログ」アンプは基本的にそれをリニアに変換するために必要です。私のOPの情報は私の不正確なタイトルのためにあまり役に立たないので、タイトルでその間違って行きます。
ランディ

回答:


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2番目の回路(NPNおよびR分周器を使用)は、対数回路の適切な近似です。これは、入力オペアンプが0.6 Vを大幅に超える電圧を生成する場合、4.7kの電流は電圧に比例するため、NPNの両端のVはその電流の対数に比例するためです。100kおよび10kは乗数効果を与えるため、実際、伝達関数はVOUT = K * 26mV ln(Iin / Is)に近くなります(Iin =(VIN-0.7)/4.7k)。「Is」を直接見つけるのは困難ですが、1 mA(たとえば0.6 V)でVBEを測定(推測)すると、式はVOUT = K [26mV * ln(In)+ 0.6]のように書き換えることができます。 mAです。

KはR分周器からのゲインです-'Contour' = 0の場合、1です。'contour' = 20kの場合、3です。

この回路は温度によって変化することに注意してください-NPNが(たとえば)30度加熱すると C、これは約10 dBのボリュームの削減に相当します(数学を実行した場合)。


ありがとう。これは、アイデアが適切であるという良い確認です。そして、FETベースで、はるかに強力なプルダウン機能を備えたTLV274 OPアンプに切り替えたので、回路はサブボルトレベルではるかに予想どおりに機能します。
ランディ
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