[发明专利]具有对数变换功能的电路配置

说明书

本发明涉及具有对数变换功能的电路配置。

在接收机电路，例如用于寻呼机的接收机电路中，需要用于控制某些功能如静音模式、用于指示信号电平或自动增益控制的电路配置，通过它，接收信号的场强(电压、信号电平)可被检测到。这里使用的电压检测器或场强检测器通常在送来的(天线)信号与其输出信号之间有对数变换功能，该输出信号分别代表探测到的电压和场强的一种测量。这意味着，当输入的场强或电压分别以对数坐标 表示，而检测器的输出电压以线性表示来制图，则在图中得到基本为线性特性的曲线。

这种图如图1所示，其中横坐标以对数刻度表示输入电压Ue。在图1的纵坐标中还以线性刻度表示相应的输出电压Ua。在输入电压Ue1和Ue2之间的电平范围内存在线性表示的特性曲线，即一条直线，它表示输入电压Ue和输出电压Ua之间的对数关系，即两个电压之间的对数变换函数。在电压检测器工作时输入电压Ue的控制区优选地落在电压边界Ue1和Ue2之间。图1分别表示在这种情况下，理想的场强检测器或电压检测器的变换功能。

图2表示具有如图1所示的变换功能的电压检测器的一种可能的实施方案。该电路配置包括多个划分了相应工作范围的差分放大级1，2，…n，各放大级分别由发射极耦合的晶体管对11，12；21，22；…；n1，n2；形成，为各个晶体管对提供电流的各个发射极电流源13，23，…，n3，对各个晶体管11，12；21，22；…；n1，n2；各有一个集电极电阻14，15；24，25；…；n4，n5将其连到共用的电源端100。各个晶体管对11，12；…n1，n2的基极形成差分放大级1，…，n的输入端，这些晶体管对的集电极形成差分放大级1，…，n的输出端。差分放大级1，…，n，彼此连接形成梯形网络。第一差分放大级1的输入连接输入电压Ue。第一差分放大级1的集电极电阻14，15的阻值为R1，第二差分放大级2的集电极电阻24，25的阻值为R2，以此类推；相应地，第n级差分放大级n的集电极电阻n4，n5的阻值选为Rn，发射极电流源13，23…n3分别产生直流I1，I2，…In。等式R1＝R2＝…Rn和I1＝I2＝…＝In成立，即，所有的差分放大级1，2…n，具有相同的参数，因此具有相同的增益和相同的工作点。

各差分放大级1，2…，n的输出信号还分别连到整流级16，17…，n6。它们的(整流后的)输出信号在加法电路101中线性相加在一起，产生的和作为输出电压Ua。

：在图2所示的电路配置中，在电压限制Ue1和Ue2之间的输入电压Ue的电压范围依赖于差分放大级的数目n。然而，至少应有两个适用的差分放大级。

然而，图2所示的电路配置的用途非常有限。例如，如果各差分放大级1，2…n，被设计得不同，或者如果各差分放大级1，2…，n之后紧随各自的高通滤波器，即插入阶梯网络，这样形成的电路配置不再适用于获得对数特性曲线。

另一方面，图2所示的电路配置表示出了电路复杂性，它特别是对于使用低容量电池的装置，它超过了常规的限制。它几乎消除了，例如在工作于低电池电压的寻呼机或对能量供应和紧凑结构均有要求的装置中使用的可能性。图2所示的电路配置并不满足这里对低能量消耗和低电路复杂性的严格要求。该电路复杂性将只允许达到差分放大级1，2，…n，和相应的各整流级16，26，…，n6的程度。然而，由于这个限制(n＝1)，图2所示的电路配置并未提供期望的变换功能。

本发明的一个目的是提供一种具有对数变换功能的电路配置，它可以，例如，用作电压检测器并具有极低的能量消耗和极低的电路复杂性。

根据本发明，该目的通过一种在输入信号和输出信号之间具有对数变换功能的电路配置得以实现，其中输入信号处于预定的信号范围内，该电路包括：

一对形成第一差分放大器的放大器元件，其中与放大器元件相连的主电流路径一方面彼此相连并连接到第一电流源上，另一方面连接到由各自的抽头分割的工作阻抗，且放大器元件的控制端连接输入信号，

一对形成第二差分放大器的放大器元件，其中与放大器元件相连的主电流路径一方面彼此相连并连接到第二电流源上，另一方面连接到第一差分放大器的主电流路径和工作阻抗的连接点上，且其控制端与工作阻抗的抽头交叉连接，和

一整流器级，其输入端与差分放大器的主电流路径和工作阻抗的连接点相连，其输出信号从其输出端抽出。

图3示出了可以总体上说明本发明的示例实施方案。根据本发明的电路配置的该实施方案的基本结构从图2的差分放大级1，2…，n中之一导出；因此，相同或等同的元件具有相同的参考标号。