浅谈DLVA的设计

潘晓枫

微波检波器主要功能是作为功率检波或者脉冲检测应用，其具有压缩一个大动态的输入动态范围到小动态的输出动态范围的能力。在当前的通信、雷达和电子战等许多领域有不可替代的作用。

对数检波器是由限幅放大、整流器、加法器、运算放大器等器件组成的。检波器的基本原理：信号经过限幅放大器进行放大，输入到整流器中进行整流，将整流出的信号运送到加法器中进行计算，最后通过运算放大器进行放大输出。检波器主要是将输入的射频信号经过检波电路后输出一个电压或电流信号，使输出电压与输入信号幅度呈现一个对数关系。

检波器性能优劣主要取决于限幅放大器的动态范围、检波器的线性度以及运算放大器的线性度。动态范围通常为输入信号的动态范围，即电路或系统正常工作，并产生预期输出的输入信号电平变化的范围。检波器的动态范围主要由对数放大器的单级增益与级数来决定。检波器芯片要求的动态范围为50dB以上，当检波器的动态范围固定时，采用的级数越多，相应的单级增益就越小，而能达到的对数关系越准确，但是对于放大器来说，级数越多，其放大器的稳定性就越差，而且单级增益不宜过高或过低。综合考虑，放大器增益取5-10dB之间，级数采用6-7级。正切灵敏度是检波系统所能分辨和处理的最小信号。输入必须要将阻抗匹配到50Ω，以达到更好的输出灵敏度。

检波系统中的对数放大器是由一系列级联的限幅放大器串联级联或者并联求和结构组成的电路，该电路分段线性逼近对数函数，使输入输出呈近似对数关系。对于串联级联的对数放大器，串联级数越多，每级增益越大，动态范围就越大，但是串联级数越多，频带越窄，电路越不稳定，每级增益越大，电路的转换精度越低，转换误差越大。

对数检波器芯片是由限幅放大器、整流器以及运算放大器等级联到一起组成的。信号通过多级限幅放大后进行整流，将整流出的电流用加法器进行相加后，通过运算放大器对整流输出信号进行放大和调整，使输出信号的动态范围满足客户使用要求。随着输入信号的由小逐渐增大，限幅放大器由末级向前级逐渐饱和，各级整流输出后并联馈送至加法器将各级整流信号进行幅度相加后通过运算放大器输出。如图3.2所示为对数检波器的电路结构。