Power/VU-meter.

[mtb]

In de praktijk heb je genoeg aan een vermogensmeter van 1mW tot 100W:

Hij bestrijkt 5 decaden (50dB) en zal bij normaal huiskamergebruik niet verder dan de helft komen.
P=V²/R dus maar 2,5 decade spanningsverloop en dat kan met een eenvoudige logaritmische versterker.
We sluiten alleen de luidsprekerspanning aan en meten de logaritme van de piekspanning Vp.
Gebruikt wordt de 1V-uitvoering van de goedkope https://nl.aliexpress.com/item/4000369357702.html.
Het duurt bijna een maand voordat je ze binnen hebt en is met 1k1Ω vrij laag-ohmig voor een voltmeter, maar reageert wel strak!
Als je de 1V-schaal inscant, kan je 'm aanpassen voor vermogen.

Hij trekt maar een paar mA, dus ook geschikt voor 3 AA(A)-batterijtjes en de eerste 2 streepjes (100mV) geven 0 tot 5Vcc aan als het stil is, instelbaar met R11 afhankelijk van Rm.
Het past op een enkelzijdig(gaatjes)-printje van 46x33mm met maar 3 (rode) draadjes:

Hij is ook geschikt als betere VU-meter met een bereik van 50dB i.p.v. ca. 25dB.
I.p.v. van 10m_100m_1_10_100W wordt de schaal dan -30_-20_-10_0_+10dB.
Direct op R3 (Vi ) is de gevoeligheid ca. 1V.

[mtb]

Uitgaande van een 1V-meter willen we dat Vm=log(P/1m)/5=(log(P)+3)/5 en omgerekend met P=Vp²/2R wordt
Vm=(2log(Vp)+3-log(2) log(R))/5=0,4log(Vp)+0,54-0,2log(R).

De overdracht van de log-amp rond ICa is Id/Is=e^(Vd/nVt) dus Vd=log(Id/Is).nVt/log(e)=0,1.log(Id/2n5) voor een 1N4148, zie ook https://en.wikipedia.org/wiki/Shockley_diode_equation.
R5, P1 en R6 vormen een spanningsdeler a en Vd=(1-a)Vv, Id=Vi/R3 en Vi=Vp.R2/(R1+R2)=Vp/34 dus
Vv=(0,1/(1-a)).log(Vp/(2n5.34.100k))=(0,1/(1-a)).(log(Vp)+2,07).
De verschil/eindversterker rond ICb levert Vm=(1+R10/R9)Vv-Vr.R10/R9=1,47Vv-0,47Vr=(0,147/(1-a)).(log(Vp)+2,07)-0,47V dus met a=0,63 wordt Vm=0,4Log(Vp)+0,83-0,47Vr.
Het verschil met de gewenste waarde: 0,54-0,2log(R)=0,83-0,47Vr dus Vr=0,62+0,43log(R) @8Ω dus 1V01.
Vr is instelbaar is met T1, R12, P2 en R13: Vr≈0V63/b voor 1V01 dus b=0,62.
Dus met P1 stel je het bereik in en met P2 de offset afhankelijk van de nominale luidsprekerimpedantie.
P=Vrms²/R, dus Vrms=√(P.R) voor 10m_316m_10W: 283m_1,59_8,94Vrms@8Ω en 0,2_1,12_6,32Vrms@4Ω.
Er zit 3dB tussen 8Ω en 4Ω, dat is iets meer dan een streepje van 2,5dB.