UliEngineering を使って Python で対数増幅器の出力電圧を計算する方法

UliEngineering Python ライブラリを使うと、対数増幅器の出力電圧を簡単に計算できます。

A ⚠

Ω ⚠

V ⚠

logarithmic_amplifier_output_voltage.py

from UliEngineering.Electronics.Amplifiers import logarithmic_amplifier_output_voltage

# 1µA 入力電流に対する出力を計算
vout = logarithmic_amplifier_output_voltage("1uA", "10k", "0.7V")
print(f"Output (1µA, 10k, 0.7V): {vout:.3f} V")

# 10µA 入力電流に対する出力を計算
vout = logarithmic_amplifier_output_voltage("10uA", "10k", "0.7V")
print(f"Output (10µA, 10k, 0.7V): {vout:.3f} V")

出力例

logarithmic_amplifier_output_voltage_output.txt

Output (1µA, 10k, 0.7V): -0.161 V
Output (10µA, 10k, 0.7V): -0.230 V

対数増幅器は、入力電流の対数に比例する出力電圧を生成します。これは、広いダイナミックレンジの信号の圧縮、オーディオ処理、光学センサーアプリケーション、および信号が多くの桁にまたがるあらゆるアプリケーションに不可欠です。対数応答により、大きな変動を持つ信号の可視化と処理が改善されます。

出力電圧は次の式で計算されます: $V_{out} = -V_T \ln\left(\frac{I_{in} R}{I_s}\right)$。ここで、$V_{out}$ は出力電圧、$V_T$ は熱電圧（室温で約 26mV）、$I_{in}$ は入力電流、$R$ は帰還抵抗、$I_s$ はダイオードまたはトランジスタの飽和電流です。実際の実装では、基準電圧オフセットを持つダイオード方程式が使用されます。

出力例

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