Svenska ElektronikForumet

Hej!

Jag är nybörjare på det här med log/exp (i praktiken i alla fall) men jag har försökt knåpa ihop nåt som kan komprimera ihop ett spänningsspann motsvarande [1m;1]V för det är det spannet som min preliminära frekvensräknare (KFC) ger som analog utsignal och denna signal motsvaras antingen av [1;1k]Hz eller [1k;1M]Hz beroende på område (i båda fallen handlar det dock om samma spänningsområde där frekvensområdet indikeras av två lysdioder modell HF/LF).

Idén att nyttja en diod kommer från lite studier angående min RMS-mätare (KRM) som jag jobbar på, jag har sedan en preliminär lösning där spannet [1m;1]V (dvs en kvot på 1000) komprimeras till [1;180] dvs en kvot på 180 där jag precis märkt att principiell max "dynamik" i en avläsning av en analog skala är 100ggr, värden mindre än typ 1/100 av maxutslag går inte att urskilja.

Fast detta är ingen absolut begränsning så 1/180 kan gå att utläsa.

Vad värre är att skalan då blir logaritmisk för hur skall jag kunna rita en ny sådan (vissa panelinstrument tillåter dock att man byter bakgrund).

Jag tycker det är en kul idé, elektroniken kan i alla fall inte bli enklare

YD1150 & opampen, vad tror Ni?

MVH/Roger

Det som brukar vara svårt när man bygger eget med diskreta komponenter i jämförelse med färdiga chip för samma funktion - är temperaturkompensering, dvs. att resulterande visning av ett ingående värde inte varierar för mycket på visaren/utgången när temperaturen i rummet varierar mycket.

Det är analogteknikerns konstanta kvarnsten runt halsen i all designarbete och därav en massa konstiga och efter några (10-tal) år ofta obsoleta komponenter här och var som man inte riktigt förstår varför de är där de är och i stycklistan står att det skall vara just den typen och inget annat - är just i många fall för just temperaturkompensation, det är inte bara skumma halvledare, motstånd utan kan också gälla kondingar...

Används det i en miljö där det inte ändras mycket under året så kan man kalibrera in det en gång och det håller sig sedan bra över tiden - men att ta samma schema i en industriell tillämpning med många minusgrader till många grader plus så kan det fungerar från sämre, dåligt till katastrof.

En svår "industriell miljö" är att använda grejorna i en bil - från -20 grader C en kall morron till > 50 grader C i värmebölja på sommaren - sedan är också elmiljön allt annat än snäll i en bil...

Tack för ditt intressanta svar xxargs!

Jag kan inte så mycket om temperaturproblem hos halvledarkonstruktioner men när jag nu suttit och filat på en RMS-mätare genom att detaljstudera diodekvationen så har vi ju liksom trots allt T i nämnaren hos exponenten för e.

Minsta lilla ändring i T ändrar alltså inte strömmen linjärt med T utan e^T eller nästan 3^T.

Det är viss skillnad på det och bara T som beroende så ja, det är känsligt.

Kanske skulle bygga med rör istället?

MVH/Roger
PS
Jag börjar inse att det här med tillgänglighet på grejer är nåt man i längden bara kan glömma. Jag önskar kunna ta fram produkter för försäljning MEN detta kräver tillgänglighet. När ELFA släppte 2017-katalogen (den senaste) försökte jag beställa en pryj bara säg tre månader in på det året. Svar, produkten har utgått. Detta alltså innan ens katalogen hunnit utgå! Så hur ska man kunna bygga sig en verksamhet när prylarna man använder bara utgår hela tiden (och kallas obsoleta). Jag har bara ett svar på det: bygg diskret! Trissor kommer aldrig utgå för det finns miljoner varianter av dom samtidigt som bara en ppm räcker för alla praktiska ändamål. Lite svårt dock att till exempel bygga en 100-läges digital pot med diskreta transistorer...

Temperaturdriften och en lösning

Bygger man syntar har man det omvända, att omvandla linjära spänningar till exponentiella men har samma problem med temperaturdrifter. Kanske en lin/exp-omvandlare med transistorer är enklare då man utnyttjar transistorns (PN-övergångens) exponentiella område, men det lämnar jag därhän tills vidare - se kort kommentar om rör nedan.
Däremot kan jag tipsa om metoder att komma åt temperaturdrift och det finns i princip två enkla sätt:
Man bygger en "transistorugn" med en transistorarray, där ett par transistorer får utgöra log- eller exp-omvandlaren och övriga får dels värma upp chipet och dels reglera så temperaturen hålls konstant.
Här är ett exempel på hur en sådan ugn ser ut (ETIs/Maplins 4600 synthesizers VCO):
Transistorarrayer för ändamålet är t ex CA3046, 3086 med flera (börjar bli svåra att få tag på)

En enklare variant är att använda en temperaturåterkoppling via ett temperaturberoende motstånd. Motståndet känner av temperaturen på transistorerna som står för själva omvandlingen och styr strömmen (implicit spänningen) till dessa. I syntkretsar använder man sig av Akaneohms Tempco motstånd som man, med svårighet, kan hitta i främst värdena 1K och 2K. Temperaturkoefficienten är 3300ppm/K.
Här är ett exempel från de VCOer jag har i min modularsynt. Motståndet sitter fysiskt mot transistorn (transistorerna) med en klick värmeledande pasta för bästa termiska kontakt:
DEt här senare arrangemanget som kan se lite olika ut använder (ofta) dubbeltransistor som LM394, MAT01/02, SSM2212 eller 2SC1583. Samtliga typer är svåra att få tag i men det finns att hitta på eBay eller Thonk, som säljer syntkomponenter och då bland annat Arkane-motstånden. Ray Wilson, från MusicFromOuterSpace har använt vanliga standardtrissor som han limmat "back to back". Jag har sett till att förse mig med det mesta jag nämnt för framtida projekt eller bara för att känna mig trygg att ha hemma.

Notera att scheman ovan ingår i lin/exp-omvandlare men tekniken kan givetvis användas till lin/log-omvandlare.

Jag hittade vidare den här artikeln om lin/log-omvandling: http://kennethkuhn.com/students/ee431/l ... rcuits.pdf

Rör är ju inte särskilt exponentiella och även om de är coola, måste man ändå fixa olinjäriteten med halvledare. Jag har någon gång sett en spänningsstyrd förstärkare (exp) eller om det var ett filter med en septod eller möjligen heptod.

Det finns ju färdiga kretsar och även om jag vet att det inte är din melodi. Firman THAT tror jag har sådana (och transistorarrayer med för den delen) och fasen vet om vi inte använde LM1495 på RIFA för logomvandlig i mätapparatur. Ett annat tips i det häradet är AD633, en multiplikationskrets.

Är det komponentkris, har jag ett smärre lager av det mesta jag nämnt.

En digital lösning är att sätta ett EPROM och låter räknarutgången att adressera EPROM:et som matar ut data till en D/A.
Man får göra en log-tabell i EPROM, för du ville komprimera 1:1000 till 1:180 och med 8 bitar så får man 0-255 i alla fall.
Någon temp-kompensering behövs då inte då EPROM ska förhoppningsvis inte ändra sig.
Vid noggrannare mätningar så skulle man kunna använda lediga adressingångar för att kunna "zooma" in ett mindre område.

Tror dubbeltransistorn MAT02 är bra!
https://www.yumpu.com/en/document/read/ ... -pcp-audio

Ja, som du säger Roger det är mycket kmponeneter som utgår! Därför är det en fördel med diskreta komponenter! Vi kan nog vara säkra på att transistorer kommer finnas många, många år till!

Det finns ett annat sätt att få till en logaritmfunktion analogt: man kopplar ett antal förstärkare efter varandra och summerar utsignalen från alla, sedan överstyrs förstärkarstegen en efter en allteftersom signalen blir högre och man får på så sätt en logaritmfunktion. Det blir visserligen små avvikelser från ideal logaritm beroende på hur många förstärkarsteg man har efter varandra men räknar man teoretiskt på det så behövs det inte så jättemånga förstärkarsteg för att komma ner i några enstaka procent.
Fördelar är att man slipper kompensera temperaturdriften i dioden/transistorn man använder, och att den blir mycket snabbare, diod-logaritm blir lite långsam då du har låg inspänning och därmed låg ström genom dioden, medans samma logaritm-koppling blir mycket snabbare då inspänningen är högre och ger högre ström genom dioden.

Datablad med blockschema som visar hur det ser ut/fungerar: https://www.mouser.se/datasheet/2/609/AD640-1626150.pdf
Förklarande text med blockschema: https://www.analog.com/en/analog-dialog ... ained.html
Man har i dessa lagt in likriktning och den ena har även lågpassfilter i summeringsdelen, detta behövs inte för logaritmfunktionen i sig utan det är om man vill att den dessutom skall fungera som logaritmisk likriktare. Man kan lika gärna ha förstärkare som bara förstärker positiv spänning om man inte skall ha negativ inspänning.

YD1150 skrev: ↑20 september 2020, 09:15:56 En digital lösning är att sätta ett EPROM och låter räknarutgången att adressera EPROM:et som matar ut data till en D/A.
Man får göra en log-tabell i EPROM, för du ville komprimera 1:1000 till 1:180 och med 8 bitar så får man 0-255 i alla fall.
Någon temp-kompensering behövs då inte då EPROM ska förhoppningsvis inte ändra sig.
Vid noggrannare mätningar så skulle man kunna använda lediga adressingångar för att kunna "zooma" in ett mindre område.

Jag tycker den här idén är helt jävla underbar!

Du är ett snille!

Ta nu och starta eget, mannen!

Logtabell via EPROM som då blir helt utan temperaturdrift, så enkelt MEN så svårt att komma på!

MVH/Roger

För en analog lösning se även National Semiconductors applikationsexempel AN30.

National Semiconductors applikationsexempel AN30

Har du en länk? Jag har sökt högt och lågt och 12 databöcker (pdf) från NS utan resultat.

Hittade till slut i en gammal bok jag hade:

Det var stort område på 100dB, är den där transistorn någon specialare med två i samma kapsel, står det något om det? De ska väl hålla samma temperatur.

Tvp stycken 2N2929, säkert hoplimmade back-to-back med T-motståndet .... fel det är en dubbeltrissa: https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sh ... 920(A).pdf

alexanderson skrev: ↑22 september 2020, 12:49:24 För en analog lösning se även National Semiconductors applikationsexempel AN30.

Tack för tipset men jag är envis som fan och gillar att tänka själv

Men kör jag huvudet fullständigt i väggen så ska jag tacksamt kolla upp ditt tips.

MVH/Roger