Was ist ein logarithmischer Verstärker?

Ein logarithmischer Verstärker wird verwendet, um etwaige Verschiebungen im Eingangssignal einer Schaltung zu erkennen und zu korrigieren. Der logarithmische Verstärker korrigiert die Verschiebungen durch die Umwandlung des logarithmischen Eingangs in eine konstante Ausgangsspannung. Auch als logarithmischer Verstärker bezeichnet, werden diese Arten von elektrischen Komponenten seit Jahren in elektrischen Schaltungen zum Komprimieren von Eingangssignalen sowie zum Aufrechterhalten eines stabilen Signals bei der Signalberechnung verwendet.

In Mess- oder Prüfgeräten werden heute häufig logarithmische Verstärker eingesetzt. „Log-Amps“, wie ein logarithmischer Verstärker von den mit ihnen vertrauten Technikern oft genannt wird, finden auch in medizinischen Geräten und Videoschaltungsanwendungen vielfältige Verwendung. Schließlich werden sie häufig auch in Glasfasern und drahtlosen Geräten verwendet.

Die Glasfaserkabel- und Elektronikindustrie begann in den 1990er Jahren mit der Verwendung von logarithmischen Verstärkern, um die Signalintensität in der gesamten optischen Schaltung zu messen und aufrechtzuerhalten, nachdem die Technologie so weit fortgeschritten war, dass die Verwendung dieser ehemals sperrigen und teuren Geräte technologisch und wirtschaftlich effizient geworden war. Vor den 1990er Jahren waren Log-Amps teuer, weil sie normalerweise schwer herzustellen waren. Die Fortschritte in der Technologie ermöglichten jedoch eine viel effizientere Produktion, verringerten die Größe und machten sie somit einfacher anzuwenden. Mittlerweile gibt es drei verschiedene Typen von logarithmischen Verstärkerprodukten.

Die erste und einfachste Form wird als DC-Log-Verstärker bezeichnet. DC-Log-Verstärker sind streng unipolare Schaltungen, d. h. sie halten entweder den Strom oder die Spannung eines Eingangssignals aufrecht, aber nie beides. Typischerweise werden diese Arten von logarithmischen Verstärkern in Systemen verwendet, die faserbasiert sind, um die Signalintensität innerhalb des Systems zu messen. Sie sind jedoch nicht ausschließlich auf Glasfaserschaltungen beschränkt. DC-Log-Amps werden auch in Geräten der medizinischen und biologischen Forschung eingesetzt, meist in Einheiten zur Verarbeitung von biologischen und chemischen Probenstücken.

Die anderen beiden logarithmischen Verstärker werden als Basisband und Demodulation bezeichnet und haben jeweils ihren eigenen spezifischen Nutzungsrahmen. Das Basisband wird beispielsweise häufig verwendet, um die sich schnell ändernden Signale zu komprimieren, die zur Stromversorgung vieler wechselstrombetriebener Video- oder Audioverarbeitungsgeräte verwendet werden, und gleichzeitig komprimiert, um sie konstant zu machen. Demodulierende logarithmische Ampere werden andererseits eher in Signalsendevorrichtungen als Mittel zum Messen des an die Sendeeinheit gelieferten Ausgangssignals verwendet.