Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Low-Cost-Logarithmierer Transistoren?


von Thomas (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,

ich habe Tage mal etwas mit der Logarithmierer-Schaltung aus dem Anhang 
herum experimentiert. Das Ganze funktioniert soweit auch ganz 
gut...knapp 60dB Dynamikumfang schafft die Schaltung so wie sie jetzt 
ist (Auf dem Steckbrett aufgebaut). Das reicht für meine Anwendung dicke 
aus. Ich weiß, dass man sowas für hohe Genauigkeiten normal mit einem 
Transistor-Päärchen wie dem SSM2212 aufbaut aber ich bin auf der Suche 
nach einer günstigen Ausführung.

Was ich allerdings festgestellt habe, ist dass die Schaltung mit z.B. 
BC550C Transistoren nicht annähernd so gut funktioniert. Mit den BC550C 
erhielt ich immer eine Offset Spannung  von etwa 2V am Ausgang. Ich habe 
auch mehrere BC550C ausprobiert (ca. 20 Stück) um ein möglichst gutes 
"Päärchen" zu finden aber der Offset blieb immer bei etwa 2V.

Mit den 2N5088 funktioniert es jedoch perfekt. die Offset Spannung liegt 
jetzt nur noch im mV Bereich. Auch mit verschiedenen 2N5088 ändert sich 
nicht viel.


Kann mir jemand sagen warum das so ist. Auf welche Transistor-Parameter 
kommt es hier eigentlich drauf an? Oder liegt es am TL072?


Vielen Dank schon mal.

MfG,
Thomas

von Kai K. (klaas)


Lesenswert?

>Kann mir jemand sagen warum das so ist. Auf welche Transistor-Parameter
>kommt es hier eigentlich drauf an?

Dürfte der Sättigungsstrom Is sein. Nimm einen CA3046 oder CA3086, dann 
klappt es.

Zusätzlich mußt du die Schaltung mittels R9 natürlich richtig 
abgleichen.

von Achim M. (minifloat)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Kai Klaas schrieb:
> Nimm einen CA3046 oder CA3086

Naja, Spezialbauteile halt...
Im angehängten Schaltplan vom Gakken SX-150 Synth it ein Exponential 
Converter drin. Geht irgendwie mit einem Transistor, zwei OPV und einer 
Diode. Angehängt.
mfg mf

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Im Elektor FORMANT Analogsynthesizer war ein µA726 als logarithmische 
Ansteuerung verwendet, ein Thermostat mit Heizung und ein Transistorpaar 
auf einem Chip.
UA726 - TEMPERATURE-CONTROLLED DIFFERENTIAL PAIR - Fairchild
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/54850/FAIRCHILD/UA726.html

Im Datenblatt zum LM13600 OTA (Seite 17) gibt es eine Applikation mit 
den beiden Ausgangstransistoren der OTAs als Logarithmierer. Der LM13700 
ist ähnlich aufgebaut.

von dolf (Gast)


Lesenswert?

Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> war ein µA726 als logarithmische
> Ansteuerung verwendet, ein Thermostat mit Heizung und ein Transistorpaar
> auf einem Chip.

absolut nicht mehr zu bekommen oder halt zu mondpreisen.

man nehme ein transistor arrays 3046/3086 o.ä und dazu nen 723 als 
regelverstärker.
mit zwei transistoren des arrays ( fühler, heizer) und dem 723 baut man 
ne temp. stabilisierung auf.
man hat dann noch drei transis des arrays zur verfügung.
man beachte den substratanschluß s des arrays!!!
s muß an die negativste spannung der schaltung geschalten werden!!!
wie groß die spannung an s max. sein darf -->datenblatt.
mfg

von Kai K. (klaas)


Lesenswert?

>Naja, Spezialbauteile halt...

Spezialbauteile? Der 3046 ist ein Billig-Transistorarray:

http://de.rs-online.com/web/p/transistoren-bipolar/0460821/?searchTerm=lm3046&relevancy-data=636F3D3226696E3D4931384E4B6E6F776E41734D504E266C753D6465266D6D3D6D61746368616C6C7061727469616C26706D3D5E5C772B2426706F3D313326736E3D592673743D4D414E5F504152545F4E554D424552267573743D6C6D333034362677633D424F544826

>Geht irgendwie mit einem Transistor, zwei OPV und einer Diode.

Ja, irgendwie...

Das Thema wurde übrigens schon mal im Detail besprochen:

Beitrag "VU-Meter Schaltung"

von dolf (Gast)


Lesenswert?

Kai Klaas schrieb:
> Spezialbauteile? Der 3046 ist ein Billig-Transistorarray:

darisus.de -->transistor array-->suchbegriff....
benötigt wird eins mit 5npn transis.
billig ist aber was anderes( geht aber noch)
der ca3046 ist am billigsten.
mfg

von Simon K. (simon) Benutzerseite


Lesenswert?

Ein BC847S ist nebenbei auch ein Standardbauteil. Dort sind 2 
Transistoren in einem SOT23-6.

von Hansjörg (Gast)


Lesenswert?

Zu dem Preis kannst du auch gleich nen billigen uC nehmen und das ganze 
per Lookup-Table (ent)logarithmieren. Dann einen R2R-Wandler am Ausgang 
aufbauen (geht billig mit 8-fach Widerstands-Arrays) un einem Ausgangs-C 
(sofern die Dynamik dir reicht

Falls du sowieso nen uc hast dann nehm einfach einen mit ein par PINs 
mehr was dann das billigste sein sollte...wobei Analog natürlich einen 
gewissen rei hat doch ich muss mittlerweile feststellen das die uCs so 
billig geworden sind das es oftmals digital nun preiswerter geht.

von dolf (Gast)


Lesenswert?

Simon K. schrieb:
> Ein BC847S ist nebenbei auch ein Standardbauteil. Dort sind 2
> Transistoren in einem SOT23-6.

ja stimmt aber ....

-einchip oder multichip?
-wo mit heizen/messen?
also doch n transistor array.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

DIe Schaltung aus der LM13600-Applikation habe ich mal nachgebaut und 
vermessen, hier mein Ergebnis.

Es gab mal von Intersil zwei ICs, ICL8048 und ICL8049, Log- und 
Antilog-Amplifier
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/67444/INTERSIL/ICL8048.html
aber die sind ausgestorben

von lüsterklemme (Gast)


Lesenswert?

Intersil hatte noch den ICL 8084. Und den gleichen mit Heizung gab es 
von Analog Devices SSM 2100.
Deine Schaltung scheint ja der aus dem Tietze/Schenck zu entsprechen.

von Simon K. (simon) Benutzerseite


Lesenswert?

Hansjörg schrieb:
> Zu dem Preis kannst du auch gleich nen billigen uC nehmen und das ganze
> per Lookup-Table (ent)logarithmieren. Dann einen R2R-Wandler am Ausgang
> aufbauen (geht billig mit 8-fach Widerstands-Arrays) un einem Ausgangs-C
> (sofern die Dynamik dir reicht

60dB Dynamik sind schon 10 Bit.

von lüsterklemme (Gast)


Lesenswert?


von Kai K. (klaas)


Lesenswert?

>-wo mit heizen/messen?

Die Heizerei kann man sich sparen, wenn man den einen 
verstärkungsbestimmenden Widerstand duch einen PT1000-Element ersetzt. 
Hier ist das gut erklärt:

Beitrag "Re: VU-Meter Schaltung"

von Thomas (Gast)


Lesenswert?

Hallo nochmal,

ich möchte mich zuerst ein mal bei Allen für die ganzen Antworten 
bedanken!


Das bringt mich jetzt schon weiter. Der CA3046 scheint ja als LM3046 
noch hergestellt zu werden und auch einigermaßen gut (und günstig) 
verfügbar zu sein.

Per µC zu logarithmieren wäre natürlich auch eine Möglichkeit, ich 
möchte allerdings nicht extra einen Controller in die Schaltung mit 
einfügen.


Kai Klaas schrieb:
> Dürfte der Sättigungsstrom Is sein. Nimm einen CA3046 oder CA3086, dann
> klappt es.

Danke, das war eigentlich was ich ursprünglich wissen wollte. Das heist 
also die BC550 unterscheiden sich einfach zu sehr in ihrem 
Sättigungsstrom?


lüsterklemme schrieb:
> http://electronicdesign.com/article/analog-and-mix...
>
> Leider sind die Grafiken klein.

Sehr guter Link! werde ich mir mal zu Gemüte führen. Vielen Dank.


Gruß,
Thomas

von Kai K. (klaas)


Lesenswert?

>Danke, das war eigentlich was ich ursprünglich wissen wollte. Das heist
>also die BC550 unterscheiden sich einfach zu sehr in ihrem
>Sättigungsstrom?

Sie unterscheiden sich in allen relevanten physikalischen 
Transistorparametern, nicht nur dem Sättigungsstrom.

Auf Seite 5 von diesem Link ist das recht gut erklärt:

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/log100.pdf

Nicht nur die Is sind bei den Transistoren gewöhnlich verschieden, 
sondern auch die VT. Nur bei Transistoren, die "identisch" hergestellt 
sind, also auf dem gleichen Chip, mit gleichen Dotierungen und gleichen 
Geometrien, hat man ähnliche Verhältnisse, sodaß sich der Einfluß von Is 
und seinem starken Temperaturgang (!) oft von selbst weghebt und der 
Einfluß von VT sich zumindest in erster Näherung mit einem zusätzlichen 
Thermistor kompensieren läßt.

>Per µC zu logarithmieren wäre natürlich auch eine Möglichkeit, ich
>möchte allerdings nicht extra einen Controller in die Schaltung mit
>einfügen.

Ich logarithmiere heute meistens digital, weil das oft viel 
preisgünstiger und auch genauer ist. Den Logarithmus "berechne" ich 
dabei mit einer Look-Up-Tabelle. Aufwendige Schaltungen zur 
Temperaturgangskompensation gehören dann der Vergangenheit an.

In deinem Fall spricht natürlich nichts dagegen, das analog zu machen.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.