[发明专利]一种对数放大器

说明书

本发明公开了一种对数放大器，包括：第一子对数放大电路、第二子对数放大电路和第三子对数放大电路；第二子对数放大电路包括第二三极管和第二运算放大器；第三子对数放大电路包括第三三极管、第四三极管和第三运算放大器，第三三极管的发射极与该第二三极管的发射极连接，第三三极管的基极和集电极与该第四三极管的发射极连接，第四三极管的基极接地，第四三极管的集电极连接至该第三运算放大器的一个输入端，第三运算放大器的另一个输入端接地，第三运算放大器的输出端作为对数放大电路的输出端。通过本发明解决了现有技术中对数放大电路受温度影响较大，导致对数放大电路性能较差的问题，提升了对数放大电路的稳定性。

技术领域

本发明涉及电路结构技术领域，具体涉及一种对数放大器。

背景技术

对数放大器，是指输出信号幅度与输入信号幅度呈对数函数关系的放大电路。主要将信号转换成其等效对数值涉及到一种非线性运算放大器。

目前常规的火焰离子化检测(flame ionization detector，简称为FID)检测中，检测端收集到的信号值跨度非常大，最小是pA级别，最大能达到mA级别，普通的流压转换电路必须要通过切换增益来调整测量范围，在切换增益时会出现扰动。基于此，提出了一种对数放大器的电路。在低频下，对数放大器具有宽动态范围和高直流精度。在输入小信号时，对数放大器呈现线性放大的特性，增益大；在输入大信号时，它呈现出对数特性，信号越大，增益越低。

因为需要检测的信号非常小，达到超微电流检测领域，所以选择的运放必须具有以下特性：低输入偏置电流、低失调电流、高输入阻抗、低噪声、低温漂。选择的三极管必须有很好的一致性、温漂小。如图1所示，根据现有技术中的对数放大电路，输出电压因为所以

其中，V_T是温度的电压当量，I_S是反向饱和电流，V_T和I_S是常数。Ic代表三极管集电极电流。

从该公式中看出，其性能的主要影响因素是温度，温度变化对这个电路的影响非常大。

针对现有技术中，对数放大电路受温度影响较大，导致对数放大电路性能较差的问题，还未提出有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种对数放大器，以解决现有技术中对数放大电路受温度影响较大，导致对数放大电路性能较差的问题。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

本发明提供了一种对数放大器，包括：

第一子对数放大电路、第二子对数放大电路和第三子对数放大电路；

其中，所述第一子对数放大电路包括第一三极管和第一运算放大器，所述第一运算放大器的一个输入端输入参考电压，另一个输入端接地，所述第一三极管的集电极连接所述第一运算放大器的一个输入端，所述第一三极管的发射极连接所述第一运算放大器的输出端，所述第一三极管的基极接地；

所述第二子对数放大电路包括第二三极管和第二运算放大器，所述第一三极管的发射极连接所述第二三极管的基极，所述第二运算放大器的一个输入端连接被检测单元，作为电路的电流输入，所述第二运算放大器的另一个输入端连接至所述第二三极管的基极，所述第二三极管的集电极连接至所述第二运算放大器的输出端；

所述第三子对数放大电路包括第三三极管、第四三极管和第三运算放大器，所述第三三极管的发射极与所述第二三极管的发射极连接，所述第三三极管的基极和集电极与所述第四三极管的发射极连接，所述第四三极管的基极接地，所述第四三极管的集电极连接至所述第三运算放大器的一个输入端，所述第三运算放大器的另一个输入端接地，所述第三运算放大器的输出端作为对数放大电路的输出端。