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时间:2025-11-24 10:30:53
的截距, 使其有效值上移或下移(如 图5), 但不影响对数放大器的斜率。 这是由于解调对数放大器在解调后 低通滤波器的信号检波与平均特性 引起的后果。 而在基带对数放大器
宽。因为信号经过对数放大器后, 中不存在依赖于波形的截距问题。 用于高速数据I/O和蜂窝基站等场 其幅度会被压缩, 这样测定的值往 不能真正反映对数放大器的频率特 性。所以,应当采用恒定输出, 将 输入下降3dB时的频率间隔作为对 数放大器带宽的方法就不会出现上 述的情况。 噪声干扰 有些对数放大器的输入带宽非 常宽, 可高达2.5GHz。 宽的频率范 围必然导致一些无用信号进入放大 器, 随机噪声功率也与输入带宽成 正比。 在复杂的电磁环境下, 这种 表1是具有正弦输入特性的对数放 时需加的校正因子, 例如测量方波 的有效值时, 就应该从对数放大器 输出电压值中减去表中 dB 值等价 的 m V 值( 在 A D 8 3 0 7 中方波是 - 3.01dB 对应75.25mV)。 波形畸变 对数放大器在低 电平输入情况下,即 使输入信号的微小变 化也会对输出电压产 生明显的影响,这正 2005.5
宽动态范围放大器 对数放大器的特点是在提供大 动态范围同时能突出成本优势。 在 移动通信系统中,CDMA 和 GSM 都 需要调节基站的功率输出, 以匹配 目标手机和本地基站对通讯距离的 要求。 近可能的减少基站近处手机 过载的可能性。 同样, 基站也需要 调节接收信道的增益, 从而加大信 噪比, 降低误码率。 此类大量的对 数放大器应用于 RSSI(接收信号的 强度指示)和发射功率控制场合。 在 某些无线电接收通道中的中频放大 器设计, 也可采用对数放大器。 例 如单片AD8307 可完成信号接收解 调功能, 前端进行适当的频率比配 后动态范围可达 92dBm。若前端配 合低噪声 X-AMP 技术的放大器, 动 态范围更可高达 120dBm,无须外 部温度补偿, 元件少, 电路非常简 洁。 值得注意的是由于对数放大器 的实质是完成输入输出信号的对数 变换。 并不强调其放大器的放大器 能力, 因此对数放大器的检波输出 电压一般不能满足后续处理电路的 门限电压要求, 通常采用高带宽增 益积的运放对经过对数变换后的信 号做进一步的放大。对于标称的 1 0 %  ̄ 9 0 % 电压上升时间是否可调 的问题,应当说如果输出不带缓 冲, 则上升时间可通过外部电路来 调节。 若输出信号已经是经过缓冲 以后的信号,则 10% ̄90%电压上升 时间是不可调的。如图 4 所示。 另外对数放大器输入输出呈对 数关系, 对于大信号而言无须类似 AGC 的外部控制电路,使得对数放 大器在光纤通信方面有着可喜的前 景。 例如光通信系统应用中的功率 监控, 包括激光控制电路、 光开关、 衰减器、 放大器等场合, 传统解决 方案要求采用成本较高的带切换增 益互阻放大器前端的数字信号处理 电路。如采用双对数变换器 ADL5310 则大大简化了掺铒光纤放 大器(EDFA)、可变光衰减器(VOA) 和光分插复用器(OADM)的控制环 路的设计,ADL5310 包含两个独立的信号 通道以便与光电二极 管相连,允许为每个 通道独立配置传递函 数常数(斜率和截距)。 图4不带缓冲输出的对数放大器输出端 其对数变换能力允许 图6输出波形畸变 对差分信号进行测量以便计算增益 或吸收率。 数据压缩 对数放大器输入输出呈对数关 系, 输入信号的动态范围可以很大, 这个特点非常适用数据压缩。 假设 输入信号范围为1V-10V, 要求在1V 时的分辨率为1%, 为保证精度则在 10V 时分辨率就是 0.1%。为保证分 辨率, 要求使用10位数模转换器。 如 果 分 辨 率 不 变 ,而 输 入 范 围 为 10mV-10V,至少需要 16 位模数转 换器。现在用对数放大器, 其输入 图5波形对截距的影响
动态范围为3个数量级, 信号的分辨 率保持1%, 则模数转换器用12位足 矣。 因此在数据压缩方面对数放大 器有着很重要的作用, 经常在数据 采集的前端要经过对数放大器, 然 后将信号送入采集卡的模拟输入端, 经电平转换后送入 ADC 进行转化。
波。 窄带匹配网络具有某种滤波特 性并能对待测信号提供一定程度的 增益。 此外高频应用中, 电路的屏 蔽和接地非常重要。 敏感电路可以 置于屏蔽盒内。 波形对截距的影响 对于交流耦合信号, 不同波形 的信号将影响某些解调对数放大器
合的应用。相应的器件有 AD8364。 解调对数放大器动态范围大, 频率 响应宽。 适用于系统的脉冲信号的 中频放大、 频谱分析、 天线功率测 量、功率指示等等。此类器件有 AD640、641、8307、8309、8310。 其他类型的对数放大器参见表2。
我们知道基本对数放大器具有 优良的直流精度和非常宽的动态范 围, 适用于光纤等直流或低频信号 的功率测量。 这样的模拟集成电路 有 AD8304、AD8305。基带对数放 大器交流特性好, 能响应瞬时变化 的输入信号, 但动态范围较小, 适
带宽 在对数放大器中, 系统的带宽 不能用恒定输入信号而输出下降 3 d B 的频率间隔来决定系统的带
现在用对数放大器其输入北京航空工程技术研究中心罗鹏丁亚生对数放大器的原理与应用下图4不带缓冲输出的对数放大器输出端图5波形对截距的影响图6输出波形畸变讲座131电子产品世界表2adi对数放大器检波器选型动态范围为3个数量级信号的分辨率保持1则模数转换器用12位足矣
现象更常见。 假设你正在使用一个 宽动态范围的对数放大器, 而附近 的一个移动电线dBm 的噪声,这就会把你的动态 范围削低20dB。 一种解决办法是把 对数放大器的两个差动输入端接 地。 因为对数放大器通常都是交流 耦合输入, 所以可以在输入端与地 之间接耦合电容。 另一种有效的办 法是使用滤波电路, 也可以在输入 端利用一个匹配网络间接来实现滤
是对数放大器的特点。 在某些情况 下(有电容存在等等), 脉冲没有立 即关断而却降至某个低电平, 然后 按指数规律衰减到0V, 这种输入型 号 mV 级的变化很可能我们用肉眼 是看不到的。 按指数衰减的信号的 对数响应是一条直线。 如果输入信 号是连串的脉冲, 输出的后沿很容 易和下一个脉冲的前沿重叠,因 此, 一个适当的差放视频处理电路 可产生与输入脉冲等宽度的输出, 从而解决脉冲重叠现象, 如果应用 中脉冲的占空比很大, 而有用信息 集中在脉冲前沿, 则差放视频处理 电路可以省略。如图 6 所示。