1、ICL8049 指数放大器 特征 满量程精度 0.5% 温度补偿操作 0 to 70 比例因子，可调节 1V/Decade 动态电压范围 60dB 双输入 JFET 型运算放大器 描述 ICL8049 是一款指数放大的芯片，内带完全温度补偿电路， 名义上是为了当输入电压有 1V 的改变时，输出电压以十的数量级进行变化。为了增加灵活性，比例因子、参考电流和失调电压都外部可调。 产品编号信息 产品编号 误差（ 25） 温度范围（ ） 封装 ICL8049BCJE 10mV 0 到 70 16 脚陶瓷双列直插式封装 ICL8049CCJE 25mV 0 到 70 16 脚陶瓷双列直插式封装 引脚分布
2、 ICL8049（陶瓷双列直插式封装） 顶视图 功能框图 绝对最大额定值 电源电压 18V VIN（输入电压） 15V IREF （参考电流） 2mA 补偿 Null 和 V+之间的电压 0.5V 输出短路持续时间 不定 功耗 750mW 焊接温度（焊接 10 秒） 300 工作条件 工作温度范围 0到 70 储存温度范围 65到 150 注意：绝对最大额定值里列出的这些强调可能会对设备造成永久性的损坏。只有当其他设备的最大额定值范围与这里的范围相同或者大于这个范围的时候，这些绝对最大额定值才满足。 电气规格 VS = 15V， TA = 25， IREF = 1mA，比例系数调节为 1 个十
3、的数量级（输出）每伏（输入），除非另有规定。 参数 测试条件 ICL8049BC ICL8049CC 单位 最小值 常规值 最大值 最小值 常规值 最大值 动态范围（ VOUT ） VOUT = 10mV to 10V 60 - - 60 - - dB 误差，绝对值 0V VIN 2V - 3 15 - 5 25 mV TA = 0 to 70 0V VIN 3V - 20 75 - 30 150 mV 温度系数，参考VIN VIN = 3V - 0.38 - - 0.55 - mV/ 电源抑制比 参考输入，当VIN = 0V - 2.0 - - 20 - V/V 失调电压 调零前 - 15
4、25 - 15 50 mV 宽带噪声 参考输入，当 VIN = 0V - 26 - - 26 - VRMS 输出电压摆幅 RL = 10k 2 14 - 2 14 - V RL = 2k 10 13 - 10 13 - V 功耗 150 200 - 150 200 mW 电源电流 5 6.7 - 5 6.7 mA 图 1.ICL8049 偏移和比例因子的调整 ICL8049 详细说明 ICL8049 和 ICL8048 一样依赖于相同的晶体管的指数属性。输入电压在 Q1和 Q2之间加入一个特定的电压 VBE （图 1）。这个 VBE 不同的是通过晶体管对转换成不同的集电极电流。关于晶体管对如何
5、转换的方程在前面的资料中已经给出，现再次在下面给出： IC1IC2 = expqVBEkT (1) 把一个具体的 q 值代入这个方程，就会发现令 VBE 为 59mV 时，就可以以 10 倍的比例来调节集电极电流。但是为了应用的方便，最好能够当输入产生 1V 的变化时在输出产生十倍的改变。所需要的衰减是通过包含 R1和 R2的网络实现的。为了有更多的比例系数可以选择， R2放在芯片的外部。当比例系数为一个十倍每伏的话，它需要有 1k的阻值， 20%可调。 R1是集成在芯片中的一个薄膜电阻，如在之前的资料中解释的一样，它的温度特性的选择是用来补偿公式 1 的温度依赖性。 全部公式推导如下： IO
6、UT IREF = expR2（ R1+R2） qVINkT (2) 代入 VOUT = IREF ROUT 得： VOUT = ROUT IREF exp R2（ R1+R2） qVINkT (3) 参考电压方程 3 变成： VOUT = VREF ROUTRREFexp R2（ R1+R2） qVINkT （ 4） ICL8049 偏移和比例因子的调整 如同对数放大器一样，指数放大器需要三个调整。第一步是要空出 A2的失调电压。这是通过 Q2发射极的反向偏置完成的。 此时 A2作为一个输入接地的具有单位增益的缓冲器工作。第二步是调节 VIN = 0；输出随之变为 VOUT = 10V。这个
7、步骤基本上是传递函数上的一个“锚”。第三部是运用一个特定的输入然后调整输出到正确的电压。这将设置比例系数。参考图 1，将比例系数调至 1十倍 /伏的具体步骤如下： 1 将输入（ 16 脚）与 +15V相连。反向偏置 Q2的发射极。调节 R7直至 VOUT = 0V。将输入与 +15V断开。 2 将输入接地。调节 R4直至 VOUT = 10V。将输入与地断开。 3 将输入接一个精确的 2V电压并调节 R2直至 VOUT = 100mV。 上述过程优化了芯片的性能，使得输出提高至 3 个十倍的范围（例如 VOUT从 10mV到 10V）。为了得到更多的有限的电压输出范围，比如 1V到 10V，最好使用一个精确的 1V电源然后调节使得 VOUT = 1V。至于其他的比例系数和 /或起点，需要 R1和 R2的值不同，但是这个基本的步骤是一样的。
