DLVA设计讨论

潘晓枫

3.3.1大动态范围技术的研究

我们假定单级限幅放大器的线性增益为A，传输特性如图3.11所示。

                              

图3.11单级限幅放大器的传输特性曲线

当放大器的输入电压从μi从0逐渐增大时，最初各级均工作在放大状态，这时的输出电压如图3.11中的0至T1段，假设单级放大器的电压增益为k，限幅电平为μL，检波器的电压传输系数为KD，则0到T1段的输出电压表达式为：

当输入电压增大到 ，末级放大器正好达到限幅电平 ，则图3.12中T1点的坐标为：

依次类推，当第n-m+1（m=1，2,…n）级达到限幅电平时，图3.12中 点的坐标为：

由上式可得输出电压与输入电流的关系为：

可以看出，当单级放大器的增益K足够大时，级数n比较多时，输出电压与输入电压近似成对数关系。

图3.12检波放大器的输入输出特性曲线

对数检波放大器的动态范围一般指输入电压的动态范围为：

可以看出对数检波放大器的动态范围由限幅放大器的单级增益和级数决定，检波系统中的对数放大器是由一系列限幅放大器串联级联并且并联求和的结构组成，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。而级联的对数放大器，级数越多，每级增益越大，动态范围就越大，根据以上分析，因此本文采用六级级联限幅低噪放的设计，每级增益为9dB。从而为检波电路提供很好的对数特性和动态范围，如图3.13。

图3.13 限幅放大器级联

3.3.2高线性度整流器电路设计技术研究

图3.14为本项目采用的检波电路的电原理图：

图3.14整流器原理示意图

如果每级的整流器输出是理想的对数线性输出，级联后的总输出将为对数线性输出。而对数线性度指同一输出对应的输入信号实测dB值相对于最佳拟合输入值得最大误差。若整流器明显偏离线性时所对应的输入功率小于前级限幅低噪声放大器 1dB 压缩点对应的输出功率，则整个检波电路的线性度主要由整流器的线性度决定。因此检波器的线性度就显得尤为重要。