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對(duì)數(shù)放大器的基本原理及其處理寬動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的方式

606635 2022-11-25 | pdf | 298.13KB | 次下載 | 2積分

資料介紹

處理高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)對(duì)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)是一個(gè)主要問(wèn)題。幅度變化超過(guò) 100 分貝 (dB) 的信號(hào)如何應(yīng)用于典型動(dòng)態(tài)范圍為 60 dB 至 100 dB 的線(xiàn)性放大器或模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)？像這樣的信號(hào)出現(xiàn)在雷達(dá)和聲納等回波測(cè)距設(shè)備、通信系統(tǒng)以及光纖系統(tǒng)中。在這樣的系統(tǒng)中，低幅度信號(hào)需要高增益，而高幅度信號(hào)需要低增益。處理高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)對(duì)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)是一個(gè)主要問(wèn)題。幅度變化超過(guò) 100 分貝 (dB) 的信號(hào)如何應(yīng)用于典型動(dòng)態(tài)范圍為 60 dB 至 100 dB 的線(xiàn)性放大器或模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)？像這樣的信號(hào)出現(xiàn)在雷達(dá)和聲納等回波測(cè)距設(shè)備、通信系統(tǒng)以及光纖系統(tǒng)中。在這樣的系統(tǒng)中，低幅度信號(hào)需要高增益，而高幅度信號(hào)需要低增益。有沒(méi)有辦法動(dòng)態(tài)縮放這些信號(hào)以防止信號(hào)在低端丟失并在幅度范圍的高端限制或削波？有沒(méi)有辦法動(dòng)態(tài)縮放這些信號(hào)以防止信號(hào)在低端丟失并在幅度范圍的高端限制或削波？對(duì)數(shù)放大器、對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器或更簡(jiǎn)單的對(duì)數(shù)放大器通過(guò)為低電平信號(hào)提供高增益并為更高信號(hào)電平逐漸降低增益來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。對(duì)數(shù)放大器、對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器或更簡(jiǎn)單的對(duì)數(shù)放大器通過(guò)為低電平信號(hào)提供高增益并為更高信號(hào)電平逐漸降低增益來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。本文將介紹和描述幾種類(lèi)型的對(duì)數(shù)放大器，適用于低頻和高頻應(yīng)用。然后將討論這些有用的非線(xiàn)性放大器的規(guī)格和典型應(yīng)用。本文將介紹和描述幾種類(lèi)型的對(duì)數(shù)放大器，適用于低頻和高頻應(yīng)用。然后將討論這些有用的非線(xiàn)性放大器的規(guī)格和典型應(yīng)用。對(duì)數(shù)放大器的作用對(duì)數(shù)放大器的作用對(duì)數(shù)放大器是非線(xiàn)性模擬放大器，產(chǎn)生的輸出是輸入信號(hào)或信號(hào)包絡(luò)的對(duì)數(shù)。它們將具有大動(dòng)態(tài)范圍的輸入信號(hào)壓縮為具有固定幅度范圍的輸出信號(hào)。這是通過(guò)為低輸入信號(hào)電平提供高增益并為高電平信號(hào)逐漸降低增益來(lái)實(shí)現(xiàn)的（圖 1）。對(duì)數(shù)放大器是非線(xiàn)性模擬放大器，產(chǎn)生的輸出是輸入信號(hào)或信號(hào)包絡(luò)的對(duì)數(shù)。它們將具有大動(dòng)態(tài)范圍的輸入信號(hào)壓縮為具有固定幅度范圍的輸出信號(hào)。這是通過(guò)為低輸入信號(hào)電平提供高增益并為高電平信號(hào)逐漸降低增益來(lái)實(shí)現(xiàn)的（圖 1）。圖 1：對(duì)數(shù)放大器通過(guò)對(duì)最低幅度信號(hào)應(yīng)用較高增益并逐漸對(duì)較高電平信號(hào)應(yīng)用較低增益來(lái)壓縮輸入信號(hào)（頂部跡線(xiàn)）。中間跡線(xiàn)顯示輸入的對(duì)數(shù)，而底部跡線(xiàn)是對(duì)數(shù)放大器輸出的包絡(luò)。（圖片來(lái)源：Digi-Key Electronics）圖 1：對(duì)數(shù)放大器通過(guò)對(duì)最低幅度信號(hào)應(yīng)用較高增益并逐漸對(duì)較高電平信號(hào)應(yīng)用較低增益來(lái)壓縮輸入信號(hào)（頂部跡線(xiàn)）。中間跡線(xiàn)顯示輸入的對(duì)數(shù)，而底部跡線(xiàn)是對(duì)數(shù)放大器輸出的包絡(luò)。（圖片來(lái)源：Digi-Key Electronics）輸入信號(hào)（頂部跡線(xiàn)）是調(diào)幅載波。調(diào)制信號(hào)是線(xiàn)性斜坡。對(duì)數(shù)放大器輸出（中間跡線(xiàn)）為低電平信號(hào)提供更高的增益，并隨著信號(hào)電平的增加而逐漸降低增益，從而產(chǎn)生對(duì)數(shù)加權(quán)輸出信號(hào)。底部跡線(xiàn)是對(duì)數(shù)放大器輸出的包絡(luò)，它是檢測(cè)器類(lèi)型對(duì)數(shù)放大器的輸出選項(xiàng)。在 ADC 之前應(yīng)用的對(duì)數(shù)放大器將壓縮輸入信號(hào)以適應(yīng) ADC 的固定輸入范圍。輸入信號(hào)（頂部跡線(xiàn)）是調(diào)幅載波。調(diào)制信號(hào)是線(xiàn)性斜坡。對(duì)數(shù)放大器輸出（中間跡線(xiàn)）為低電平信號(hào)提供更高的增益，并隨著信號(hào)電平的增加而逐漸降低增益，從而產(chǎn)生對(duì)數(shù)加權(quán)輸出信號(hào)。底部跡線(xiàn)是對(duì)數(shù)放大器輸出的包絡(luò)，它是檢測(cè)器類(lèi)型對(duì)數(shù)放大器的輸出選項(xiàng)。在 ADC 之前應(yīng)用的對(duì)數(shù)放大器將壓縮輸入信號(hào)以適應(yīng) ADC 的固定輸入范圍。對(duì)數(shù)放大器拓?fù)?/font>對(duì)數(shù)放大器拓?fù)?/font>