资料介绍
对数放大器的原理与应用
对数放大器的原理与应用
信号压缩
在现实世界中，一些信号往往具有很宽的动态范围。比如雷达、声纳等无线电系统中，
接收机前端信号动态范围可达120dB以上；光纤接收器前端的电流也可从“pA”级到“mA”级
。宽动态范围往往给应用设计带来很多问题。一方面，线性放大器无法处理这样宽的动
态范围。另一方面，DA变换中，在保证分辨率的情况下，模数转换器的位数会随动态范
围的增大而增大。因此，在处理宽动态范围的信号时，常常将其动态范围压缩到一个可
以处理的程度。如果一个系统中阻抗是线性的，信号的功率与电压的平方成正比，信号
的动态范围既可以用电压表示也可以用功率来表示。
在工程应用中，动态范围的压缩分为“线性压缩”和“非线性压缩”。线性压缩是指放大器
的增益与信号的大小无关，输出基本保持恒定。线性压缩的特点使谐波失真小，其本质
是一种“压控放大器”（VCA）。非线性压缩方面最好的例子就是对数放大器。它是输入输
出信号成对数关系的器件，它对信号动态范围的压缩不需要像AGC系统那样提取输入信号
的电平来控制增益，其增益与信号的大小成反比，在通信、雷达、电子对抗、电子测量
中有着广泛的应用。
对数放大器的实质
多年来，人们对对数放大器本质的认识有一些模糊。通常人们把它看作是一种放大器，
反而淡化了其非线性的特性，把它们看作特殊类型的放大器更是不对。尽管这些电路提
供一些放大功能，如在RF和IF放大器中，它对小信号呈现出高增益等等，但它们真正的
用途是实现精确的对数变换，严格地说，这些电路应该叫做“对数变换器”。但多年来人
们已经习惯了“对数放大器”的叫法。IC厂商也不愿因为改名而使用户对他们的产品性质
和用途造成误解。因此，本文也将沿用“对数放大器”这一名称。
对数放大器的分类
在许多文献中，对数放大器的分
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