¿Qué es un Amplificador Logarítmico?
Un amplificador logarítmico es un amplificador que realiza una conversión logarítmica de una señal de entrada. Se utiliza cuando se manejan señales con un amplio rango de entrada, ya que tiene el efecto de comprimir la señal de entrada y emitirla. La respuesta en frecuencia, las características de temperatura y otras características varían en función de la configuración del amplificador logarítmico, por lo que debe seleccionarse la configuración adecuada para la aplicación. Un amplificador que restaura la señal comprimida por un amplificador logarítmico se denomina amplificador antilogarítmico (amplificador logarítmico inverso).
Usos de los Amplificadores Logarítmicos
Los amplificadores logarítmicos pueden utilizarse, por ejemplo, para comprimir señales analógicas con un amplio rango dinámico, como las que varían por dígitos, para ajustarlas al rango de entrada del ADC al convertir señales analógicas en señales digitales con un convertidor A/D (ADC). Por ejemplo, los amplificadores logarítmicos se utilizan para adaptar señales con variaciones de amplitud superiores a 100 dB a amplificadores operacionales y ADC estándar con un rango dinámico de 60 dB a 100 dB. Los amplificadores logarítmicos se utilizan en muchos sistemas, como sistemas de comunicación, sistemas de medición y sistemas acústicos.
Principio de los Amplificadores Logarítmicos
Los amplificadores logarítmicos están configurados de tal forma que el amplificador tiene una ganancia alta para señales de bajo nivel y una ganancia progresivamente menor para señales de alto nivel. Existen dos tipos principales de configuraciones de amplificadores logarítmicos. Se trata de los amplificadores logarítmicos multietapa y los amplificadores logarítmicos de CC.
En un amplificador logarítmico multietapa, se conectan en serie varias etapas de amplificadores lineales y se suman las salidas de cada etapa. Las señales de bajo nivel se amplifican secuencialmente mediante varias etapas de amplificadores lineales para conseguir una alta ganancia. A medida que la señal alcanza un nivel más alto, la característica de salida del logaritmo puede obtenerse controlando cuántas etapas de amplificadores lineales se suman a la salida de los amplificadores lineales.
Los amplificadores logarítmicos de CC se realizan utilizando diodos en la realimentación del circuito amplificador inversor de un amplificador operacional. En lugar de un diodo, se puede utilizar un transistor conectado a un diodo. Se puede obtener una salida logarítmica utilizando la parte del diodo o transistor donde las características de tensión y corriente son logarítmicas.