[發明專利]一種對數放大器

在審

• 申請號: 202011344489.6
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112367056A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 陶波;管張杰;馮雨軒;張光光;張晶晶;邱夢春;劉立富;付聰;于志偉;唐懷武
• 申請（專利權）人: 杭州春來科技有限公司
• 主分類號: H03F3/68
• 分類號: H03F3/68;H03F1/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種對數放大器，包括：第一子對數放大電路、第二子對數放大電路和第三子對數放大電路；第二子對數放大電路包括第二三極管和第二運算放大器；第三子對數放大電路包括第三三極管、第四三極管和第三運算放大器，第三三極管的發射極與該第二三極管的發射極連接，第三三極管的基極和集電極與該第四三極管的發射極連接，第四三極管的基極接地，第四三極管的集電極連接至該第三運算放大器的一個輸入端，第三運算放大器的另一個輸入端接地，第三運算放大器的輸出端作為對數放大電路的輸出端。通過本發明解決了現有技術中對數放大電路受溫度影響較大，導致對數放大電路性能較差的問題，提升了對數放大電路的穩定性。

技術領域

本發明涉及電路結構技術領域，具體涉及一種對數放大器。

背景技術

對數放大器，是指輸出信號幅度與輸入信號幅度呈對數函數關系的放大電路。主要將信號轉換成其等效對數值涉及到一種非線性運算放大器。

目前常規的火焰離子化檢測(flame ionization detector，簡稱為FID)檢測中，檢測端收集到的信號值跨度非常大，最小是pA級別，最大能達到mA級別，普通的流壓轉換電路必須要通過切換增益來調整測量范圍，在切換增益時會出現擾動。基于此，提出了一種對數放大器的電路。在低頻下，對數放大器具有寬動態范圍和高直流精度。在輸入小信號時，對數放大器呈現線性放大的特性，增益大；在輸入大信號時，它呈現出對數特性，信號越大，增益越低。

因為需要檢測的信號非常小，達到超微電流檢測領域，所以選擇的運放必須具有以下特性：低輸入偏置電流、低失調電流、高輸入阻抗、低噪聲、低溫漂。選擇的三極管必須有很好的一致性、溫漂小。如圖1所示，根據現有技術中的對數放大電路，輸出電壓因為所以

其中，V_T是溫度的電壓當量，I_S是反向飽和電流，V_T和I_S是常數。Ic代表三極管集電極電流。

從該公式中看出，其性能的主要影響因素是溫度，溫度變化對這個電路的影響非常大。

針對現有技術中，對數放大電路受溫度影響較大，導致對數放大電路性能較差的問題，還未提出有效的解決方案。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種對數放大器，以解決現有技術中對數放大電路受溫度影響較大，導致對數放大電路性能較差的問題。

為此，本發明實施例提供了如下技術方案：

本發明提供了一種對數放大器，包括：

第一子對數放大電路、第二子對數放大電路和第三子對數放大電路；

其中，所述第一子對數放大電路包括第一三極管和第一運算放大器，所述第一運算放大器的一個輸入端輸入參考電壓，另一個輸入端接地，所述第一三極管的集電極連接所述第一運算放大器的一個輸入端，所述第一三極管的發射極連接所述第一運算放大器的輸出端，所述第一三極管的基極接地；

所述第二子對數放大電路包括第二三極管和第二運算放大器，所述第一三極管的發射極連接所述第二三極管的基極，所述第二運算放大器的一個輸入端連接被檢測單元，作為電路的電流輸入，所述第二運算放大器的另一個輸入端連接至所述第二三極管的基極，所述第二三極管的集電極連接至所述第二運算放大器的輸出端；

所述第三子對數放大電路包括第三三極管、第四三極管和第三運算放大器，所述第三三極管的發射極與所述第二三極管的發射極連接，所述第三三極管的基極和集電極與所述第四三極管的發射極連接，所述第四三極管的基極接地，所述第四三極管的集電極連接至所述第三運算放大器的一個輸入端，所述第三運算放大器的另一個輸入端接地，所述第三運算放大器的輸出端作為對數放大電路的輸出端。