設(shè)計(jì)人員在處理寬動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)時(shí)會(huì)面臨一個(gè)大問題。如何才能將幅度變化超過 100 分貝 （dB） 的信號(hào)應(yīng)用于典型動(dòng)態(tài)范圍為 60 dB 至 100 dB 的線性放大器或模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC） 呢？此類信號(hào)會(huì)出現(xiàn)在像雷達(dá)和聲吶之類回波測(cè)距設(shè)備、通信系統(tǒng)和光纖系統(tǒng)中。在此類系統(tǒng)中，低振幅信號(hào)需要高增益，高振幅信號(hào)需要低增益。是否有一種方法可以動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)這些信號(hào)，在振幅范圍的低端防止信號(hào)損失，在高端防止限幅或削波？對(duì)數(shù)放大器或?qū)?shù)轉(zhuǎn)換器可為低電平信號(hào)提供高增益，為高電平信號(hào)逐步降低增益，從而解決這個(gè)問題。本文將介紹幾種同時(shí)適合低頻率和高頻率應(yīng)用的對(duì)數(shù)放大器。然后，本文將討論這些有用的非線性放大器的規(guī)格和典型應(yīng)用。

　　對(duì)數(shù)放大器的作用

　　對(duì)數(shù)放大器是非線性的模擬放大器，可以產(chǎn)生與輸入信號(hào)或信號(hào)包絡(luò)呈對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系的輸出。它們將具有很大動(dòng)態(tài)范圍的輸入信號(hào)，壓縮為具有固定振幅范圍的輸出信號(hào)。實(shí)現(xiàn)方法是為低電平輸入信號(hào)提供高增益，并逐步降低高電平信號(hào)的增益（圖 1）。

　　輸入信號(hào)（頂部跡線）屬于調(diào)幅載波。調(diào)制信號(hào)為線性斜坡。對(duì)數(shù)放大器輸出（中間跡線）為低電平信號(hào)提供較高的增益，并在信號(hào)電平增加時(shí)逐步降低增益，從而產(chǎn)生對(duì)數(shù)加權(quán)的輸出信號(hào)。底部跡線是對(duì)數(shù)放大器輸出的包絡(luò)，是檢測(cè)器類型對(duì)數(shù)放大器的輸出選項(xiàng)。在 ADC 之前應(yīng)用對(duì)數(shù)放大器，可以壓縮輸入信號(hào)，以適應(yīng) ADC 的固定輸入范圍。

　　對(duì)數(shù)放大器拓?fù)?/p>

　　對(duì)數(shù)放大器有兩種不同的拓?fù)洌憾嗉?jí)對(duì)數(shù)放大器和直流對(duì)數(shù)放大器。多級(jí)對(duì)數(shù)放大器依賴于一系列放大器的順序限幅。這種拓?fù)渥畛Ｓ糜陬l率高達(dá)數(shù) GHz 的高頻信號(hào)，通常用于雷達(dá)和通信應(yīng)用。直流對(duì)數(shù)放大器在運(yùn)算放大器的反饋環(huán)路中使用二極管或二極管接法晶體管。這種類型的對(duì)數(shù)放大器頻率限 20 兆赫 （MHz） 以下。采用這種技術(shù)的對(duì)數(shù)放大器通常在控制應(yīng)用中結(jié)合傳感器使用。