Aplikace operačních zesilovačů

přičemž k = 1,38.10-23 J/K ... Bolzmanova konstanta

T = absolutní teplota v Kelvinech

q = 1,6.10-19 C ... elementární náboj

Pro výstupní signál dostaneme vztah

Zapojení se používá v případech, že vstupní signál se mění v rozmezí více dekadických řádů a požadujeme výstupní signál v rozmezí jednoho řádu. Zapojení s diodou pracuje v rozsahu cca 3 řádů na vstupu. Mění-li se vstupní signál přesně logaritmicky, mění se výstupní signál lineárně.

Požadujeme-li činnost přes více dekadických řádů, používá se jako exponenciální prvek tranzistor. Principielní zapojení je na obr. Zde pro proud tranzistoru lze napsat vztah a pro výstupní napětí

.

Při použití tranzistorů lze dosáhnout dynamický rozsah až 9 dekád vstupního napětí. Operační zesilovač ale musí mít malý drift a malé vstupní proudy pro plné využití rozsahu. Tyto zesilovače se v praxi ještě doplňují o obvody, potlačující sklon obvodu ke kmitání a o obvody pro kompenzaci teplotních závislostí.

Pracuje na stejném principu jako zesilovač logaritmický s tím rozdílem, že exponenciální prvek je zde zapojen na místě impedance Z1 a ve zpětné vazbě je ohmický rezistor R2. Tím přes zpětnovazební rezistor teče exponenciálně se měnící vstupní proud, který na něm vytváří exponenciálně proměnné výstupní napětí. Tudíž

. Exponenciální zesilovače se používají k odlogaritmování zlogaritmovaného signálu, nebo pro realizaci exponenciálních funkcí typu .