CN116545391A - 一种自适应温度补偿的真对数放大器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种自适应温度补偿的真对数放大器,包括,输入匹配网络,分别与外部信号输入端和连续检波式对数放大器相连;连续检波式对数放大器,用于对匹配电路输入的信号进行解调及对数化处理;自适应温度控制器,用于根据温度变化对输出信号进行补偿;限幅放大器,其输入端与所述输入匹配网络输出端相连,用于输出幅度稳定的信号;幅度可调放大器,其输入端分别与所述限幅放大器和线性电压电流变换器输出端相连,用于输出与外部输入信号成对数关系、频率保持、保留输入信号相位特性信息的信号。本发明能对脉冲调制信号进行对数放大处理,且能根据内部温度反馈***,自我进行增益调节,进行温度补偿。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路领域,尤其涉及一种自适应温度补偿的真对数放大器。
背景技术
在雷达、遥测设备、通信接收机等***应用中,当输入信号是一种动态范围较大的双极性脉冲幅度调制信号时(信号幅度可能从几微伏到几伏),需要对小信号进行高增益放大,对大信号进行增益压缩,得到动态范围较小的输出信号,并且完整保留信号的幅度和相位信息,供后级模块(如AD采样电路)进行处理。要求处理电路具备大动态范围压缩,高增益,可保留信号幅度相位信息的功能。工程中一般是使用真对数放大器来实现上述信号处理功能,但传统的真对数放大器高低温条件下受到温度影响会出现较大偏差。
发明内容
鉴于以上现有技术存在的问题,本发明提出一种自适应温度补偿的真对数放大器,能对脉冲调制信号进行对数放大处理,处理后的信号可完整保留原信号的幅度及相位信息,增加了一个内部调节增益功能,可根据内部温度反馈***,自我进行增益调节,进行温度补偿。主要解决了传统的真对数放大器增益固定,无法进行温度补偿的问题。
为了实现上述目的及其他目的,本发明采用的技术方案如下。
本申请提供一种自适应温度补偿的真对数放大器,包括:
输入匹配网络,分别与外部信号输入端和连续检波式对数放大器相连;
连续检波式对数放大器,分别与外部电源、输入匹配网络和单片机相连,用于对外部输入信号进行逐级放大与检波,输出与外部输入信号幅度成对数关系的视频信号;
限幅放大器,其输入端与所述输入匹配网络输出端相连,对外部输入信号进行放大和限幅,输出幅度稳定且保留外部输入信号相位特性的信号;
幅度可调放大器,其输入端分别与所述限幅放大器和线性电压电流变换器输出端相连,将来自限幅放大器的限幅信号经线性电压电流变换器输出的电流信号线性调幅后,输出与外部输入信号成对数关系、频率保持一致且保留外部输入信号相位特性信息的信号;
自适应温度控制器,分别与连续检波式对数放大器和电源端相连,用于根据温度变化对输出信号进行补偿。
在本申请一实施例中,所述外部输入信号分成两路:
一路进入所述限幅放大器,获取幅度稳定的第一输出信号;另一路信号进入所述连续检波式对数放大器,获取与所述外部输入信号幅度成对数关系的视频信号;然后两路信号由所述幅度可调放大器线性调幅后得到第二输出信号,其中所述第二输出信号的幅度与外部输入信号的幅度呈对数关系,且输出频率和输入频率相同,并保留外部输入信号相位信息。
在本申请一实施例中,所述视频信号由所述自适应温度控制器采集并结合温度传感信号控制输出。
在本申请一实施例中,所述输入匹配网络,包括:第一电阻、第一电容和第二电容。
所述第一电容的第一端用于接入所述外部输入信号,且与连续检波式对数放大器的第一端相连;所述第一电阻的第一端与所述第一电容端第二端相连,同时与所述连续检波式对数放大器第二端相连;所述第二电容的第一端与所述第一电阻的第二端相连,同时与连续检波式对数放大器的第二端相连;所述输入匹配网络的输出端分别连接一个限幅放大器和一个连续检波式对数放大器。
在本申请一实施例中,所述限幅放大器、连续检波式对数放大器和幅度可调放大器的连接电路包括:第二电阻、第三电阻、第三电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻;
所述第二电阻分别与所述第三电容和所述连续检波式对数放大器相连;
所述第三电阻分别与所述连续检波式对数放大器、所述第四电阻和所述第十电阻相连;
所述第三电阻的分别与所述连续检波式对数放大器、所述第四电阻以及所述第十电阻相连;
所述第四电阻两端分别与所述第三电阻和所述第十电阻相连;
所述第五电阻分别与所述连续检波式对数放大器、所述第六电阻及所述第八电阻相连;
所述第六电阻分别与所述第五电阻和所述第八电阻相连。
在本申请一实施例中,所述限幅放大器、连续检波式对数放大器和幅度可调放大器模块采用集成一体的SF8309集成电路来实现,所述SF8309集成电路的端口包括INHI、INLO、LMHI、VLOG和LMDR;
所述输入信号经输入端通过所述第一电容和所述输入匹配网络进入限幅放大器/连续检波式对数放大器,SF8309的INHI端与第一电容第二端相连,同时与第一电阻第一端相连;SF8309的INLO端经第二电容接地,SF8309的LMDR端经第五电阻、第七电阻和第八电阻与自适应温度控制器连接;SF8309的LMLO端接电源,LMHI端经第二电阻连接电源,再经过第三电阻接输出端;SF8309的VLOG是对数输出端,经第三电阻、第九电阻和第十电阻与自适应温度控制器相连接。
在本申请一实施例中,所述SF8309集成电路还包括:动态范围,主增益单元,全波检波器,差分放大器/限幅单元,宽带衰减器,检波单元;
其中,SF8309集成电路的动态范围:90dB;SF8309集成电路的主通道由6级差分放大器/限幅单元级联而成,每级增益为12dB,总增益72dB;所述幅度可调放大器提供额外的增益;每个主增益单元还包含一个全波检波器;由宽带衰减器驱动的四个检波单元,将所述动态范围的高端扩展48dB。
在本申请一实施例中,所述自适应温度控制器包括:一个带温度传感器的单片机U2,其输入端与连续检波式对数放大器输出端相连,所述单片机的输出端与所述幅度可调放大器相连。
在本申请一实施例中,所述自适应温度控制器通过采集对数输出信息和自身温度传感器信息,对所述连续检波式对数放大器进行温度补偿。
如上所述,本发明一种自适应温度补偿的真对数放大器采用一个输入匹配网络,一个连续检波式对数放大器,一个限幅放大器,一个幅度可调整放大器,一个自适应温度控制器连接实现。通过选择带有输出信号可调的连续检波式对数放大器,以及带有温度传感器的单片机,实现对输入信号的对数压缩放大功能的同时通过单片机程序对不同温度漂移的器件进行补偿,大大减少了硬件调节带来的繁琐;电路具有输入动态范围大,电源适应范围广,增益可调;可以根据不同温度下的器件温漂差异,通过软件补偿信号增益;可在高低温条件下自适应温度补偿,降低了生产成本,采用的元器件少,成本低。本发明电路不需要调试,便于大批量生产。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术者来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
图1是本发明电路框图;
图2是本发明一实施例中的一种自适应温度补偿的真对数放大器的线路图;
图3是本发明中温度自适应补偿控制的电路框图;
附图标号说明:1-输入匹配网络,2-连续检波式对数放大器,3-限幅放大器,4-自适应温度控制器,5-幅度可调放大器。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
经发明人研究发现,在雷达、遥测设备、通信接收机等***应用中,当输入信号是一种动态范围较大的双极性脉冲幅度调制信号时(信号幅度可能从几微伏到几伏),需要对小信号进行高增益放大,对大信号进行增益压缩,得到动态范围较小的输出信号,并且完整保留信号的幅度和相位信息,供后级模块(如AD采样电路)进行处理。要求处理电路具备大动态范围压缩,高增益,可保留信号幅度相位信息的功能。工程中一般是使用真对数放大器来实现上述信号处理功能,但传统的真对数放大器高低温条件下受到温度影响会出现较大偏差。
为实现上述信号处理功能,本发明设计了一种自适应温度补偿的真对数放大器,能对脉冲调制信号进行对数放大处理,处理后的信号可完整保留原信号的幅度及相位信息,且能根据温度变化自行补偿。针对传统的真对数放大器增益固定,无法进行温度补偿的缺点,增加了一个内部调节增益功能,可根据内部温度反馈***,自我进行增益调节,进行温度补偿。
本发明提出一种自适应温度补偿的真对数放大器,可将输入幅度范围较宽(μV级到V级)的中频信号,进行对数放大,完整保留信号的幅度和相位信息,脉冲宽度无展宽,小信号增益高,输入动态范围大。和传统的真对数放大器相比,本发明提供的电路可在高低温条件下自适应温度补偿,降低了生产成本,采用元器件少,电路不需要调试,便于大批量生产。
请参阅图1本发明电路框图,本发明提供一种自适应温度补偿的真对数放大器,以实现对大动态脉冲调制信号的对数放大处理,同时具备对信号增益进行温度补偿功能。
本发明实现上述功能所采取的技术方案在于在普通真对数放大器的基础上增加温度补偿,自适应调节部分,具体包括:
输入匹配网络,分别与外部信号输入端和连续检波式对数放大器相连;
连续检波式对数放大器,分别与外部电源、输入匹配网络和单片机相连,用于对外部输入信号进行逐级放大与检波,输出与输入的信号幅度成对数关系的视频信号;
限幅放大器,其输入端与输入匹配网络输出端相连,对外部输入信号进行放大和限幅,输出幅度稳定且保留外部输入信号相位特性的信号;
幅度可调放大器,其输入端分别与所述限幅放大器和线性电压电流变换器输出端相连,将来自限幅放大器的限幅信号经线性电压电流变换器输出的电流信号线性调幅后,输出与外部输入信号成对数关系、频率保持一致且保留输入信号相位特性信息的信号;
自适应温度控制器,分别与连续检波式对数放大器和电源端相连,用于根据温度变化对输出信号进行补偿。
本发明技术方案的工作原理为:
外部输入信号分成两路:一路进入限幅放大器电路,得到幅度稳定的输出信号,信号频率与输入信号相同,并且保留了输入信号的相位信息(公式1);另一路信号进入连续检波式对数放大器,得到与输入信号幅度成对数关系的视频信号(公式2);温度传感信号输出信号见公式3;该视频信号由自适应温度控制器采集并结合温度传感信号控制输出(公式4)。然后两路信号由幅度可调放大器线性调幅后得到输出信号幅度与输入信号成对数关系,且输出频率和输入频率相同,并保留输入信号相位信息,电路实现了自适应温度补偿的真对数放大功能(公式5)。
VO1=Acos(ω0t+ΔΦ)(1)
公式1中,VO1是相位输出,ΔΦ是相位变化,A为限幅电平(常数),ω0t是输入频率。
VO2=VYlog(VIN/VX)(2)
公式2中:VO2是对数输出电压,VY是对数效率,VIN为输入电压;VX是对数起点电压(输出为0时的输入电压)。
V03=Sp*T+V1(3)
公式3中:VO3是温度传感器输出电压,Sp是转换斜率,T为摄氏温度;V1是起点电压(温度为0时的输出电压)。
IL=f(VO2,VO3)(4)
公式4中:IL为输出电流,f为补偿算法,VO2是对数输出电压,VO3是温度传感器输出电压。
VO=V01×R2×IL=Acos(ω0t+ΔΦ)×R2×f(VYlog(VIN/VX),Sp*T+V1)(5)
公式5其实就是真对数放大器的传输特性公式,包含了输入信号的幅度信息、频率信息和相位信息。
请参阅图2所示,图2是本发明具体实施的一种自适应温度补偿的真对数放大器的线路图。
在一实施例中,输入匹配网络包括:
一个第一电阻R1,R1的第一端与第一电容C1端第二端相连,同时与连续检波式对数放大器U1的INHI端相连;R1的第二端与电容C2第一端相连,同时与连续检波式对数放大器U1的INLO相连。
一个第一电容C1,C1的第一端与输入端IN相连;C1第二端与第一电阻R1的第一端相连,同时与连续检波式对数放大器U1的INHI端相连;
一个第二电容C2,C2的第一端与第一电阻R1的第二端相连,同时与连续检波式对数放大器U1的INLO相连;
请参阅图2,在一实施例中,输入匹配网络的输入端通过第一隔直流电容(C1)与外部输入信号的输入端相连;其输出端与连续检波式对数放大器的4_INHI端相连。
更详细地,输入匹配网络的输入端与外部输入信号的输入端相连,其输出端分别连接一个限幅放大器和一个连续检波式对数放大器。输入匹配网络由一电阻(R1)及一电容(C2)组成;其输入的阻抗为40-60欧姆。
请参阅图2,在一实施例中,连续检波式对数放大器、限幅放大器和幅可调整过放大器的连接电路包括:
一个第二电阻R2,R2的第一端与外接电源相连;R2的第二端与第三电容第一端相连,同时与连续检波式对数放大器U1的LMHI端相连;
一个第三电阻R3,R3的第一端与连续检波式对数放大器U1的VLOG端相连;R3的第二端与第四电阻R4第一端相连,同时与第十电阻R10第二端相连。
一个第四电阻R4,R4的第一端与R3第二端相连,同时与第十电阻R10第二端相连;R4的第二端接地。
一个第五电阻R5,R5的第一端与连续检波式对数放大器U1的LMDR相连;第二端与第六电阻R6第一端相连,同时与第八电阻R8第二端相连。
一个第六电阻R6,R6的第一端与第五电阻R5第二端相连,同时与第八电阻R8第二端相连;第二端与地相连。
一个SF8309集成电路U1,U1的COM2、PADL、COM1与地相连;VPS1、ENBL、VPS2、LMLO与电源端相连;INHI与第一电容C1第二端相连,同时与第一电阻R1第一端相连;INLO与第一电阻第二端相连,同时与第二电容第一端相连;VLOG与第三电阻R3第一端相连;LMHI与第二电阻R2第二端相连,同时与第三电容C3第一端相连;LMDR与第五电阻R5第一端相连。
在一实施例中,限幅放大器、连续检波式对数放大器和幅度可调放大器模块采用集成一体的SF8309集成电路来实现,SF8309集成电路的端口包括INHI、INLO、LMHI、VLOG和LMDR;
外部输入信号经输入端通过所述第一电容和所述输入匹配网络进入限幅放大器/连续检波式对数放大器,SF8309的INHI端与第一电容第二端相连,同时与第一电阻第一端相连;SF8309的INLO端经第二电容接地,SF8309的LMDR端经第五电阻、第七电阻和第八电阻与自适应温度控制器连接。SF8309的LMLO端接电源,LMHI端经第二电阻连接电源,再经过第三电阻接输出端。SF8309的VLOG是对数输出端,经第三电阻、第九电阻和第十电阻与自适应温度控制器相连接。
在一实施例中,集成于SF8309集成电路(U1)的连续检波式对数放大器,用于对匹配电路输入的信号进行解调及对数化处理。其电源端2_VPS1、15_VPS2与外部供电端相连;其输入端4_INHI与匹配网络输出相连,其输出端12_LMHI与隔直电容的C3相连,同时16_VLOG与单片机C8051F411的15_P1.7端相连。
更详细地,连续检波式对数放大器的输入端与输入匹配网络相连,其输出端与一个线性电源电流变换器相连,它对来自外部的输入信号进行逐级放大与检波,输出与输入信号幅度成对数关系的视频信号;对连续检波式对数放大器的要求是:动态范围必须能覆盖整个真对数放大器的输入动态范围,而且其对数精度必须要能保证整个电路的要求,工作频率能覆盖整个真对数放大器的工作频率。
在一实施例中,集成于SF8309集成电路(U1)的所述限幅放大器,其输入端与输入匹配网络输出端相连,它对来自外部的输入信号进行放大和限幅后,输出幅度稳定的、保留外部输入信号相位特性的信号。
更详细地,限幅放大器的输入端与所述输入匹配网络相连,其输出端与一个幅度可调放大器相连,它对来自外部的输入信号进行放大和限幅后,输出幅度稳定的信号,同时保留输入信号的相位特性。对限幅放大器的要求是:在整个输入信号动态范围内须保持输出幅度稳定,且其工作频率必须覆盖整个电路要求的范围。例如,要研制一个动态范围为90dB(一90dBm~0dBm)的真对数放大器,则要求限幅放大器至少在输入信号为-90dBm~0dBm的动态范围内输出幅度基本不变。
在一实施例中,集成于SF8309集成电路的幅度可调放大器,其输入端分别与所述限幅放大器和线性电压电流变换器输出端相连,将来自限幅放大器的限幅信号经线性电压电流变换器输出的电流信号线性调幅后,输出与外部输入信号成对数关系,且频率保持与输入信号一致,同时保留输入信号的相位信息。
需要说明的是,本发明中的限幅放大器、检波式对数放大器和幅度可调放大器模块采用其集成一体SF8309集成电路来实现。
在一实施例中,SF8309集成电路包括:动态范围,主增益单元,全波检波器,差分放大器/限幅单元,宽带衰减器,检波单元;
SF8309的动态范围:90dB;对数精度:±0.5dB;带宽:5MHz~500MHz;限幅范围:87dB;相位变化:±3℃;电源电流:16mA/2.7V~5V,体积:16引脚SSOP封装。能保证真对数放大器的需求。
SF8309的主通道由6级差分放大器/限幅单元级联而成,每级增益为12dB,-3dB带宽850MHz,总增益72dB;幅度可调放大器最大可提供额外的18dB增益。每个主增益单元还包含有一个全波检波器;由宽带衰减器驱动的四个检波单元,可将动态范围的高端扩展48dB。
按图2的一种具体实施的线路方案。其输入动态范围可达到100dB,从-78dB到+22dB;其供电可采用3~5V,适应范围宽;可通过调节第五电阻R5及第六电阻R6调节输出增益。
在一实施例中,自适应温度控制器包括:一个带温度传感器的单片机U2,其输入端与连续检波式对数放大器输出端相连,单片机的输出端与幅度可调放大器相连。
更详细地,请参阅2和图3,带温度传感器的单片机的输入端与连续检波式对数放大器输出端相连,将来自连续检波式对数放大器的电压信号结合温度传感信号根据转换算法变换成补偿后的电流信号,其输出端与幅度可调放大器相连。
更详细的,请参阅图2,在一实施例中,带温度传感器的单片机U2,U2的GND与地相连;VDD端与电源端相连;P0.0/IDAC0与第七电阻R7第二脚相连,同时与第八电阻R8第一脚相连;P1.7脚与第九电阻R9第一脚相连,同时与第十电阻R10第一脚相连。
更详细地,请参阅图2,在一实施例中,外部输入信号经输入端IN通过一隔直电容(C1)和输入匹配网络进入限幅放大器/连续检波式对数放大器SF8309(U1)的INHI端,SF8309的INLO端经一电容(C2)接地,SF8309的LMDR端经阻抗匹配电阻R5、R6、R7、R8接控制信号输出(即单片机U2的输出)。SF8309的LMLO接电源,LMHI端通过一电阻(R2)接电源,再经过一隔直电容(C3)接输出端。SF8309的VLOG是对数输出端,通过匹配电阻(R3、R4、R9、R10)与单片机P1.7接口相连。
请参阅图2和图3,在一实施例中,自适应温度控制器采集的对数输出信息及自身温度传感器信息,通过其输出端来对检波对数放大器进行温度补偿。
更详细的,上述自适应温度控制器,用于根据温度变化对输出信号进行补偿。其输入端15_P1.7与连续检波式对数放大器相连接;其输出端16_P0.0_IDAC0与连续检波式对数放大器的9_MLDR端相连,同时6_VDD与电源端相连。
按图2的一种具体实施的线路方案,自适应温度控制器通过P1.7采集的对数输出信息及自身温度传感器信息,通过输出口P0.0/IDAC0来对检波对数放大器进行温度补偿。
综上所述,本发明的一种自适应温度补偿的真对数放大器采用一个输入匹配网络,一个连续检波式对数放大器,一个限幅放大器,一个幅度可调整放大器,一个自适应温度控制器连接实现。通过选择带有输出信号可调的连续检波式对数放大器,以及带有温度传感器的单片机,实现对输入信号的对数压缩放大功能的同时通过单片机程序对不同温度漂移的器件进行补偿,大大减少了硬件调节带来的繁琐。该电路具备以下特点:
(1)电路具有输入动态范围大,电源适应范围广,增益可调的特点。
按图2的一种具体实施的线路方案。其输入动态范围可达到100dB,从-78dB到+22dB;其供电可采用3~5V,适应范围宽;可通过调节第五电阻R5及第六电阻R6调节输出增益。
(2)本电路可以根据不同温度下的器件温漂差异,通过软件补偿信号增益。
按图2的一种具体实施的线路方案,自适应温度控制器通过P1.7采集的对数输出信息及自身温度传感器信息,通过输出口P0.0/IDAC0来对检波对数放大器进行温度补偿。
(3)本发明提供的电路可在高低温条件下自适应温度补偿,降低了生产成本,采用的元器件少,成本低。本发明电路不需要调试,便于大批量生产。
在上述实施例中,除非另外规定,否则通过使用“第一”、“第二”等序号对共同的对象进行描述,只表示其指代相同对象的不同实例,而非是采用表示被描述的对象必须采用给定的顺序,无论是时间地、空间地、排序地或任何其他方式。
在上述实施例中,说明书对“本实施例”、“一实施例”、“另一实施例”、或“其他实施例”的提及表示结合实施例说明的特定特征、结构或特性包括在至少一些实施例中,但不必是全部实施例。“本实施例”、“一实施例”、“另一实施例”的多次出现不一定全部都指代相同的实施例。如果说明书描述了部件、特征、结构或特性“可以”、“或许”或“能够”被包括,则该特定部件、特征、结构或特性“可以”、“或许”或“能够”被包括,则该特定部件、特征、结构或特性不是必须被包括的。如果说明书或权利要求提及“一”元件,并非表示仅有一个元件。如果说明书或权利要求提及“一另外的”元件,并不排除存在多于一个的另外的元件。
在上述实施例中,尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述,但是根据前面的描述,这些实施例的很多替换、修改和变形对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如,其他存储结构(例如,动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种自适应温度补偿的真对数放大器,其特征在于,包括:
输入匹配网络,分别与外部信号输入端和连续检波式对数放大器相连;
连续检波式对数放大器,分别与外部电源、输入匹配网络和单片机相连,用于对外部输入信号进行逐级放大与检波,输出与外部输入信号幅度成对数关系的视频信号;
限幅放大器,其输入端与所述输入匹配网络输出端相连,对外部输入信号进行放大和限幅,输出幅度稳定且保留外部输入信号相位特性的信号;
幅度可调放大器,其输入端分别与所述限幅放大器和线性电压电流变换器输出端相连,将来自限幅放大器的限幅信号经线性电压电流变换器输出的电流信号线性调幅后,输出与外部输入信号成对数关系、频率保持一致且保留外部输入信号相位特性信息的信号;
自适应温度控制器,分别与连续检波式对数放大器和电源端相连,用于根据温度变化对输出信号进行补偿。
2.根据权利要求1的一种自适应温度补偿的真对数放大器,其特征在于,所述外部输入信号分成两路:
一路进入所述限幅放大器,获取幅度稳定的第一输出信号;另一路信号进入所述连续检波式对数放大器,获取与所述外部输入信号幅度成对数关系的视频信号;然后两路信号由所述幅度可调放大器线性调幅后得到第二输出信号,其中所述第二输出信号的幅度与外部输入信号的幅度呈对数关系,且输出频率和输入频率相同,并保留外部输入信号相位信息。
3.根据权利要求2的一种自适应温度补偿的真对数放大器,其特征在于,所述视频信号由所述自适应温度控制器采集并结合温度传感信号控制输出。
4.根据权利要求1的一种自适应温度补偿的真对数放大器,其特征在于,所述输入匹配网络,包括:第一电阻、第一电容和第二电容;
所述第一电容的第一端用于接入所述外部输入信号,且与连续检波式对数放大器的第一端相连;所述第一电阻的第一端与所述第一电容端第二端相连,同时与所述连续检波式对数放大器第二端相连;所述第二电容的第一端与所述第一电阻的第二端相连,同时与连续检波式对数放大器的第二端相连;所述输入匹配网络的输出端分别连接一个限幅放大器和一个连续检波式对数放大器。
5.根据权利要求1中的一种自适应温度补偿的真对数放大器,其特征在于,所述限幅放大器、连续检波式对数放大器和幅度可调放大器的连接电路包括:第二电阻、第三电阻、第三电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻;
所述第二电阻分别与所述第三电容和所述连续检波式对数放大器相连;
所述第三电阻分别与所述连续检波式对数放大器、所述第四电阻和所述第十电阻相连;
所述第三电阻分别与所述连续检波式对数放大器、所述第四电阻以及所述第十电阻相连;
所述第四电阻两端分别与所述第三电阻和所述第十电阻相连;
所述第五电阻分别与所述连续检波式对数放大器、所述第六电阻及所述第八电阻相连;
所述第六电阻分别与所述第五电阻和所述第八电阻相连。
6.根据权利要求5的一种自适应温度补偿的真对数放大器,其特征在于,所述限幅放大器、连续检波式对数放大器和幅度可调放大器模块采用集成一体的SF8309集成电路来实现,所述SF8309集成电路的端口包括INHI、INLO、LMHI、VLOG和LMDR;
所述外部输入信号经输入端通过所述输入匹配网络进入限幅放大器/连续检波式对数放大器,SF8309的INHI端与第一电容第二端相连,同时与第一电阻第一端相连;SF8309的INLO端经第二电容接地,SF8309的LMDR端经第五电阻、第七电阻和第八电阻与自适应温度控制器连接;SF8309的LMLO端接电源,LMHI端经第二电阻连接电源,再经过第三电阻接输出端;SF8309的VLOG是对数输出端,经第三电阻、第九电阻和第十电阻与自适应温度控制器相连接。
7.根据权利要求6的一种自适应温度补偿的真对数放大器,其特征在于,所述SF8309集成电路还包括:动态范围,主增益单元,全波检波器,差分放大器/限幅单元,宽带衰减器,检波单元;
其中,SF8309集成电路的动态范围:90dB;SF8309集成电路的主通道由6级差分放大器/限幅单元级联而成,每级增益为12dB,总增益72dB;所述幅度可调放大器提供额外的增益;每个主增益单元还包含一个全波检波器;由宽带衰减器驱动的四个检波单元,将所述动态范围的高端扩展48dB。
8.根据权利要求1的一种自适应温度补偿的真对数放大器,其特征在于,所述自适应温度控制器包括:一个带温度传感器的单片机U2,其输入端与连续检波式对数放大器输出端相连,所述单片机的输出端与所述幅度可调放大器相连。
9.根据权利要求8的一种自适应温度补偿的真对数放大器,其特征在于,所述自适应温度控制器通过采集对数输出信息和自身温度传感器信息,对所述连续检波式对数放大器进行温度补偿。
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---|---|---|---|
CN202310503750.XA CN116545391A (zh) | 2023-05-06 | 2023-05-06 | 一种自适应温度补偿的真对数放大器 |
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