特征

使用方便，功能齊全

輸出縮放放大器

片上2.5V電壓基準

高精度：50年內0.2%FSO

寬輸入動態范圍：7.5年，100pA至3.5mA

低靜態電流：1.75mA

供電范圍廣：±4.5V至±18V

包裝：SO-14（窄）和SO-16

應用

對數，對數比：通信、分析、醫療、工業、，測試，通用儀器

光電二極管信號壓縮放大器

前端模擬信號壓縮

模數轉換器

吸光度測量

光密度測量

說明

LOG112和LOG2112是多功能集成電路計算輸入電流的對數或對數比相對于參考電流。vLog112和LOG2112每十年輸入電流調整為0.5V，在寬動態輸入范圍內確保高精度信號。LOG112和LOG2112具有2.5V電壓基準，可用于產生精確電流使用外部電阻器的基準。低直流偏移電壓和溫度漂移允許精確在-5°C至+75°C的規定溫度范圍內測量低電平信號

注：內部電阻用于補償增益隨溫度的變化。VCM引腳內部連接到LOG2112中的GND。

電氣特性

黑體限制適用于指定的溫度范圍，TA=–5°C到+75°C。

TA=+25°C，VS=±5V，ROUT=10kΩ時，除非另有說明。

注：（1）對數一致性誤差是VO與對數（I1/I2）曲線最佳擬合直線的峰值偏差，用滿標度輸出峰間百分比表示。K、 比例因子，等于每十年輸入電流0.5V輸出。

（2） 堆芯對數函數的標度因子被調整為每十年0.5V輸出輸入電流。

（3） 當分別考慮I1和I2時，I1/I2的任何比率的最壞情況下的總誤差，作為兩個誤差中最大的一個。

（4） 總誤差包括偏移量電壓、偏置電流、增益和對數一致性。

（5） 帶寬（3dB）和瞬態響應是補償電容器和輸入電平的函數電流。

電氣特性（續）

黑體限制適用于指定的溫度范圍，TA=–5°C到+75°C。

TA=+25°C，VS=±5V，RL=10kΩ時，除非另有說明。

注：（1）對數一致性誤差是VO與Log（I1/I2）曲線最佳擬合直線的峰值偏差，用滿標度峰間百分比表示輸出。K、 比例因子，等于每十年輸入電流0.5V輸出。

（2） 將堆芯對數函數的標度因子調整為每十年輸入變化0.5V輸出

電流。

（3） 當分別考慮I1和I2時，I1/I2的任何比率的最壞情況下的總誤差，作為兩個誤差中最大的一個。

（4） 總誤差包括偏移量電壓、偏置電流、增益和對數一致性。

（5） 帶寬（3dB）和瞬態響應是補償電容器和輸入電平的函數電流。

典型特征

TA=+25°C，VS=±5V，RL=10kΩ時，除非另有說明。

申請信息

LOG112是一個真正的對數放大器，它使用雙極晶體管基極發射極電壓關系計算流動比率的對數或對數比率。圖1和圖2顯示了所需的基本連接用于LOG112和LOG2112的操作。為了減小電源引線電感的影響線路，建議在與1000pF陶瓷并聯的10μF鉭電容器電容器，如圖1和圖2所示。連接接近LOG112和LOG2的電容器

輸入電流范圍

為了保持規定的精度，輸入電流范圍LOG112和LOG2112應限制在100pA至3.5毫安。超出此范圍的輸入電流可能會受損LOG112性能。輸入電流大于3.5mA導致非線性增加。絕對最大輸入額定電流為10mA，以防止功率過大可能損壞輸入晶體管的損耗。在±5V電源上，總輸入電流（I1+I2）限制為4.5毫安。由于日志112和LOG2112，以適應更大的總輸入電流，電源應該增加。

設定參考電流

當LOG112和LOG2112用于計算loga  rithms時，I1或I2可以保持不變，從而成為與另一個相比較的參考電流。VLOGOUT表示為：VLOGOUT=（0.5V）對數（I1/IREF）（1）IREF可以從外部電流源（如如圖3所示），也可以從電壓中推導出來帶有一個或多個電阻器的電源。當一個電阻使用時，該值可能很大，具體取決于IREF。如果IREF是使用10nA和+2.5V：RREF=2.5V/10nA=250MΩ

分壓器可用于降低

電阻，如圖4所示。當使用這種方法時必須考慮放大器可能引起的誤差輸入偏移電壓。放大器A1的輸入偏置電壓最大值為1.5mV，建議使用VREF a值為100mV。

圖5顯示了一個使用系列的低電平電流源電阻器。低偏移運算放大器降低了LOG112和LOG2112的輸入偏移電壓

頻率響應

典型特性曲線中的頻率響應曲線顯示了恒定直流I1和I2與一個輸入端的小信號交流電流。LOG112和LOG2112的3dB頻率響應為輸入電流電平和頻率補償電容值。見典型特性曲線，3dB頻率響應細節。LOG112和LOG2112的瞬態響應為增加和減少信號不同。這是因為對數放大器是一個非線性增益元件不同輸入信號電平下的不同增益。更小輸入電流需要更大的增益來保持全動態范圍，并將減慢LOG112的頻率響應和LOG2112。

頻率補償

LOG112的頻率補償通過在針腳5和14之間連接電容器。頻率LOG2112的補償通過連接引腳2和5之間的電容器，或15和12之間的電容器。的大小電容器是輸入電流的函數，如典型特性曲線（補償電容器最小值）。對于任何給定的應用程序，最小值可使用的電容器由I2的最大值和I1的最小值。更大的CC值使LOG112和LOG2112更穩定，但是降低頻率響應。在應用程序中，可以獲得最高的總帶寬通過檢測VOUT的信號電平，然后接通適當補償值的電容器

負輸入電流

LOG112和LOG2112僅在正輸入下起作用電流（傳統電流流入輸入電流引腳）。在需要負輸入電流的情況下可使用圖6、7和8中的電路

電壓輸入

LOG112和LOG2112在電流輸入。電壓輸入可直接用串聯電阻，但動態輸入范圍限于大約三十年的輸入電壓噪聲和偏移。方程13的傳遞函數應用于此配置。用更高的輸入電流當LOG112的輸入電流增加時，輸出精度退化。對于4.5mA輸入電流為±5V電源和10mA輸入電流±12V電源，總輸出誤差可在15%到25%之間。在VCM上施加一個至少+1V到2.5V的共模電壓，可以得到記錄晶體管不飽和并將輸出誤差減小到大約10%。為了避免光電二極管的正向偏壓，將陰極返回VCM引腳，如圖9所示。到反向偏置光電二極管，向陰極比陽極好。應用電路對數比對數比放大器的一個更常見的用途是測量吸光度。典型應用請參見圖10。樣品的吸光度為A=對數λ1′/λ1（3）如果D1和D2匹配，A∞（0.5V）logI1/I2

數據壓縮

在許多應用中，對數傳遞函數的壓縮效應是有用的。例如，LOG112前12位a/D轉換器可以產生動態相當于20位轉換器的范圍。

單電源運行

許多應用程序沒有所需的雙電源操作LOG112和LOG2112。圖11顯示了LOG112和LOG2112配置為使用單個+5V電源。雪崩光電二極管電流的測量LOG112和LOG2112的寬動態范圍是用于測量雪崩光電二極管電流（APD），如如圖12所示。

術語定義

傳遞函數

理想的傳遞函數為：VLOGOUT=（0.5V）對數（I1/I2）

圖14顯示了傳輸的圖形表示超出LOG112和LOG2112的有效工作范圍。

準確度

對數比放大器的精度考慮比其他放大器更復雜。這是因為傳遞函數是非線性的輸入，每一個都可以在很大的動態范圍內變化。確定任何輸入組合的精度從總錯誤規范中。

總誤差

總誤差是實際值的偏差（用mV表示）VLOGOUT理想輸出的輸出=（0.5V）LOG（I1/I2）。因此，VLOGOUT（實際）=VLOGOUT（理想）±總誤差（6）

它代表了所有誤差分量的總和通常與對數放大器在電流輸入模式。任何給定比率的最壞情況誤差當I1和I2為單獨考慮。溫度會影響總誤差。

錯誤RTO和RTI

與任何傳遞函數一樣，由該函數產生的錯誤可以被稱為輸出（RTO）或輸入（RTI）。在這方面，對數放大器有一個獨特的特性：給定在對數放大器輸出端的一些誤差電壓，該誤差對應于輸入的恒定百分比，而不管實際輸入電平。

日志符合性

對于LOG112和LOG2112，計算log一致性與線性相同，在半對數標度上繪制I1/I2。在許多應用中，日志一致性是最重要的規范。這是真的，因為偏置電流誤差可忽略不計（與100pA的輸入電流相比為5pA可對比例因子和偏移誤差進行修整歸零或通過系統校準移除。這會留下原木一致性是錯誤的主要來源。對數符合性定義為與最佳值的峰值偏差擬合VLOGOUT與對數（I1/I2）曲線的直線。這是表示為理想滿標度輸出的百分比。因此用伏特表示的m年非線性誤差為：VLOGOUT（NONLIN）=0.5V/dec•2毫伏（7）其中N是日志一致性誤差，以百分比表示

單個錯誤組件

電流輸入的理想傳遞函數為：

實際傳遞函數的主要組成部分是錯誤是：

誤差的單個組成部分是：

∆K=增益誤差（0.10%，典型值），如規范表所示。

IB1=A1的偏置電流（5pA，典型值）

IB2=A2的偏置電流（5pA，典型值）

N=對數一致性誤差（0.01%，0.13%，典型值）

m=5時為0.01%，m=7.5時為0.13%

VOSO=輸出偏移電壓（3mV，典型值）

m=指定N的數十年數

例如，以下情況下的錯誤是什么：

I1=1μA和I2=100nA

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