对数放大器原理对于上述三个对数放大器,我们描述了实现信号对数变换的原理。基本对数放大器如果ic被视为激励信号电流,则UBE被视为响应信号电压,并且具有零输入偏置电流的隔离放大器连接在集电极C和基极B之间以隔离iB的影响。可以看出,理想的BJT UBE及其ic是理想的对数关系。在等式中,Is是BJT的饱和电流,它与温度密切相关。此外,热电压UT也取决于温度。集成跨导线性对数放大器中的这种受温度影响的缺点已通过具有相同温度变化特性的三极管进行校正,并确保了对数斜率的稳定性。 UY称为对数斜率,固定电流IZ称为对数截距(稍后将解释与对数放大器相关的一些术语)。基带对数放大器和解调对数放大器对于高频应用,通常选择基带对数放大器或解调对数放大器。尽管两个放大器在细节上有所不同,但原理是相同的。它不使用一个放大器的对数特性,而是使用多个相同的线性放大器级联来分段逼近对数函数。如图2所示,这里只是一个理想的通用模型。放大器的核心是限幅放大器。每个放大单元的传递函数如图3所示。对于由N个级联限幅放大器组成的对数放大器,EK对于限幅放大器的饱和电压,A是放大的。当输入信号电压小于临界值EK / AN-1时,限幅放大器的每一级都不会饱和。因此,输入信号小于EK / AN-1。可以获得足够的放大,此时输出信号幅度是输入信号幅度的AN-1倍。当输入电压大于EK / AN-1且小于EK时,输入信号越大,由于每个电平的限制,饱和级的数量越多。当输入大于EK时,输出为NAEK。输入信号幅度在EK / AN-1和EK之间的信号,总输出电压和输入电压的幅度可用下式表示:VIN = EK / AN-M,VOUT =,其中M是饱和系列(M≤N)实际电路结构是:对于小信号,放大器有增益A,而对于大信号,单位增益放大器叫做A / 1放大器。限幅增益放大器与单位增益缓冲器并联连接。加法器。解调对数放大器和基带对数放大器都使用上述级联限幅放大器。解调对数放大器不直接累加输出,但首先检测波形,然后使用级联限幅放大器的对数累加输出。放大器有两个输出:对数输出和限幅输出。许多应用程序不需要限制输出,但在某些应用中,两个输出都是必需的。解调对数放大器的对数输出通常包括幅度信息,而相位和频率信息丢失。如果使用半波检测器和延迟补偿,也可以保留相位和频率信息。在许多文献中,对数放大器的分类非常混乱。根据对数函数的不同,有些分为二极管,三极管对数放大器和级联对数放大器,有的则分为真。对数和对数放大器等。但几十年来,随着半导体理论,技术和模拟集成电路的发展,许多通过对数放大器实现的方法已经被淘汰,并且它们的分类方法并不科学。目前,对数放大器基于现有的对数放大器架构和市场应用分为三类:基本对数放大器,基带对数放大器和解调对数放大器。基本对数放大器,也称为跨导线性对数放大器,基于双极晶体管(BJT)的对数特性,用于信号的对数变换。这种类型的对数放大器可以响应缓慢变化的输入信号,具有出色的直流精度和非常宽的动态范围(高达180 dB),并具有交流特性差的缺点。基带对数放大器,也称为视频对数放大器(尽管很少用于视频显示相关应用),克服了基本对数放大器的缺点,能够响应快速变化的输入。原理是采用“逐步压缩”技术,具有良好的通信特性,但动态范围小。解调对数放大器,也称为逐步检测对数放大器,具有分段线性近似特性。在形成对数级联后,可以获得良好的对数传递函数,并且在整个动态范围内对数精度高。基带对数放大器类似,并且使用具有大动态范围的多个级联线性放大器。