应用工程师问答_4对数放大器_LOGARITHMICAMPLIFIER_精解.pdf

应用工程师问答一4

对数放大器(LOGARITHMIC
AMPLIFIER)精解

.EamonNash

:
问我才刚阅读完ADI近期所发裹的对数放大器相关三角形波与AD8307(一个具有500MHz90dB的对数放大

.。
技术手册不过我对于对数放大器究竟是什么仍然感器)的总对数响应予以调变的10MHz正弦波注意到在图

。,
到有些困惑中的输入信号里包含有许多10MHz信号的周期它们是

。
利用示波器的t,me/div旋钮将其压缩在一起的之所以

。.
答:你并不是唯一感到困惑的人许多年来我已这么做是为了要将具有100kHz之较慢重复频率的信号

,。.
经处理过许多的询问都是有关于对数放大器所执行功包络显现出来当信号包络以线性方式增加时我们就

,
能的重点差异以及在本质上完全不同的设计概念。就可以在对数放大器的输出响应中看到其具有特色的“}og

.
’‘。.
让我们这样子开始好了你希望在对数放大器的输出中(、)形式相反的假如我们使用的t测组件是线性包

.
看到什么7络侦测器(经过滤波与校正的输出)那么所看到的输出
就将会是三角形波图1。
问:我想我希翅.到与翰入电压或是电流的对数

.
成比例的翰出就如同你,经在非线性电路手册

:.
(Non!inearCircuitsHandbook}<http//www

.
analogeom/publications/magazines/Dialogue

.
/Anniversary/bookshtm一>)以及线性设计研讨会
记要(LinearDesignSeminarNotes}<http://

..
wwwanalogeom/pub.ieations/press/mise/

·。
preSS一1230日4h侧>)中所提到过的

.
答:这是一个不错的开始不过我们需要更明确

.
一点。正如同在一般的通信技术中所理解的意义对
数放大器这个术语乃是指一个能够针对输入信号的包络

。
《envelope)将其对数计算出来的组件然而实际上其意

。
义为何?我们先看看下图图中所展示的是利用100kHz

。
2007,洲电f’电
肪一二
模拟设计与电源技术
▲
nalog&Power

问:所以我并没有.过实时信号的对数?

,
答:是的完全正确。解调变这个术语被应用在该类
答:正确而且这也是大多数困惑之所以会产生的型的组件上是因为对数放大器能够使一个程序当中的信

,
.。
原因。当输入连结在一组具有恒定振幅的正弦波上同时号包络之对数复原这就有点像是AM信号的解调变

,.
伴随着任何对于振幅的调整时对数放大器能够使用与通常对数放大器的主要应用领域是在于t测信号的

,.
设定在ac伏特上的数字电压计提供稳定(线性)读数的强度而非信号内容的侦测。对数放大器的输出信号可以

.
相同方式针对对数区域中信号包络的最实时低频率变藉由相对较窄的范围来代表数十个高频率输入信号振幅之

,。.
化或是振幅给定一个读数用来计算输入信号之实时动态范围通常都是被用来做为校准增益之用。关于这点

.。
对数的组件是极为不同的特别是针对双极信号(biPofar的最典型范例就是在自动增益控制回路(automot.gain

。.,
signals)针对这点我们稍微离题一下先来看看这类control}oP)中使用对数放大器来校准可变增益放大器之

。
型的组件。试想当ac输入信号通过零极并且往负极方向前增益举例来说基地台的接收器可以使用来自于对数放

.,,
进时会发生什么状况。请记得对于x实数来说数学函数大器的信号以校准接收器的增益。在发射器上也可以使

.。
logx尚未被定义并且小于或等于零或是一x大于或等于零用对数放大器来对发射功率进行t测与校准

。.
(参照图2)然而有一些应用领域是以对数放大器来作为信号解

。
调变之用的图3中所示为已经使用振幅位移键《ASK)予
以调变过的接收信号。这个简单的调变结构与早期的雷达

,
脉冲(「adarPulse)传送类似它会藉由传送一系列的RF

.
bu「sts(逻辑1=burst逻辑0=noburst)来传递数字信

,
息。当此信号被应用在对数放大器上的时候其输出将是
一连串的脉冲此将可以应用在比较器上以产生数字化的
输出。请注意到匕urst的实际振幅也是小有重要性的我们
只希望侦测到其是否有出现。其实就是因为对数放大器能

够将处在较大动态范围(在本状况中为10mv一IV)中

,
变动的信号转换为在较小范围(1V一3V)中变动所以

,
在这类型的应用领域中对数放大器的使用才会如此的受

,
然而就如图2所示以对称形式通过原点的反双曲线到欢迎。

,
正弦sin卜一’x就