具有80DB对数压缩特性的宽带放大器

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具有80db对数压缩特性的宽带放大器

电路的功能

应用晶体管io与vbe的对数转换特性的电路只能处理单极信号，至于频率响应，因为在op放大器的反馈电路中加了对数元件，所以不能在高频下工作，本电路是对交流对数放大电路，采用了无反馈的双回路对数放大器tl441，可以获得80db的对数压缩特性，频率响应可达数兆赫。每十进们可获得0.1v的输出，能够把-80db~+10db这样大范围的电平压缩成0~0.5v。因此，通信、测量仪表的if放大级以及大范围电平显示器等可采用本电路。

电路工作原理

tl441有四级放大电路，每级差动放大30db，总计可放大120db。从实用上看，大约压缩80db比较好。对数压缩原理：因为应用了差动放大器的输入特性，一级不可能获得线性，所以共用了8级，每级平均压缩15db。如果处理的信号电平范围很大，从微弱电平到+10dbm，则在b输入端加前置放大器。信号电平低时，宽带op放大器a1及a2工作，按b2、b1、a1、a2的顺序依次使tl441达到饱和能很好的适应80db的范围信号。虽然a2输入端只串联了r5，但由于tl441的输入电阻为500欧，所以输入分压比为1/31，由这一级放大 高输入电平。

op放大器a1和a2的增益必须恰好为30db，反馈电阻r2为3k（r2=r1（a-1）=3.06k），如果希望把压缩精度提高，r2可用2.7k固定电阻+500欧可变电阻组成。

tl441的输出包括y和y（反相）、z和z（反相），可分别进行合成，即（y+z）+（y（反相）+z（反相）），然后再由差动放大器a3进行加法运算。此外，输出端总有与+vcc接近的同相电压输出，所以必须加差动输入电平移位电路。

元件的选用

op放大器a1、a2选用lm6361，这种器件在正负5v电源工作，其特性变化很小，按说这一级应具备限压功能，但本电路采用的是电源电压饱和输出。当放大低频信号时，a1、a2可根据用途普通op放大器。

调整

本电路当输入为正弦波时，输出波形成为正、负饱和的波形，电路仍属正常工作。这进可用输出电平计指示有效值，把输入电平降到60db左右，并调整vr，直到波形上下对称为止。vr2的调整比较严格，应边改变输入电平，边调节vr2。用vr3调整输出的dc置信。图a表示f=10khz时本电路的对数压缩特性。

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