CN117526946A - 一种对数转换电路和芯片 - Google Patents

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Abstract

本公开实施例提供了一种对数转换电路和芯片，在该对数转换电路中，斩波电路接收直流输入信号，对直流输入信号进行直流转交流的处理，生成交流输入信号；转换电路接收交流输入信号，并对交流输入信号进行放大处理和交流转直流的处理，生成直流输出信号；转换电路包括N个级联的放大电路，第1级放大电路接收交流输入信号；反馈电路连接在第j级放大电路的输出端和第i级放大电路的输入端之间，用于向第i级放大电路的输入端输入反馈信号，其中，反馈信号包括第j级放大电路的输出信号中的直流部分和/或低频部分。本公开实施例能够抑制放大电路内部产生的失调电压，有益于电路达到大动态范围。

Description

一种对数转换电路和芯片
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种对数转换电路和芯片。
背景技术
在通信领域中，有些无线信号的动态范围非常宽，可高达100分贝（decibel，dB）以上。为了准确测量如此宽动态范围的信号，有一常用的方法是将交流信号首先转化为直流信号，再对直流信号进行检测。由于转化后的直流信号具有很高的动态范围，直接测量需要使用非常高精度的模数转换器，这会大大提高测量成本。因此，“对数压缩”的技术被广泛采用，通过对直流信号首先进行压缩，使得压缩后的输出直流信号与输入信号呈现“对数线性”的特性，然后只需采用中等分辨率的模数转换器，便可实现准确的数字表示。这种“对数压缩”技术通常使用对数转换电路，其广泛应用在通信、雷达、电子对抗、电子测量中。为了进一步拓展对数转换的动态范围，对数转换电路需要采用多级级联放大。但由于级联放大器中存在失调电压，对数转换电路的输出电压和动态范围都会受到很大影响。
发明内容
本公开实施例提供一种对数转换电路和芯片，能够削减失调电压，减小测量误差。
第一方面，本公开实施例提供了一种对数转换电路，所述对数转换电路包括斩波电路、N个级联的放大电路、多级整流器和反馈电路，其中：所述斩波电路的输入端接收直流输入信号，所述斩波电路对所述直流输入信号进行直流转交流的处理，生成交流输入信号，所述斩波电路的输出端输出所述交流输入信号；第1级放大电路的输入端连接所述斩波电路的输出端，接收所述交流输入信号；每一所述放大电路的输出端连接一个所述整流器的输入端，所有所述整流器的输出端均连接在一起，用于输出直流输出信号；所述反馈电路，连接在第j级放大电路的输出端和第i级放大电路的输入端之间，用于向所述第i级放大电路的输入端输入反馈信号，其中，所述反馈信号包括所述第j级放大电路的输出信号中的直流部分和/或低频部分，i和j均为大于或者等于1且小于或者等于N的整数，且j大于或者等于i。
第二方面，本公开实施例提供了一种芯片，包括如第一方面所述的对数转换电路。
本公开实施例提供了一种对数转换电路和芯片，首先利用斩波电路将直流输入信号转换为交流输入信号，从而将直流输入信号和直流失调信号的频率区分开来，然后放大电路会将交流输入信号和放大电路自身产生的直流失调电压均进行放大，反馈电路根据第j级放大电路中的直流部分和/或低频部分生成反馈信号，反馈信号返回并作用于放大电路，反馈信号与放大电路产生的直流失调信号相抵消，从而实现对直流失调电压的抑制；同时，反馈信号包括第j级放大电路的输出信号中的直流部分和/或低频部分，反馈信号的频率与交流输入信号的频率不同，不会影响对交流输入信号的正常放大，转换电路还将各级交流放大信号转换为直流，整合为直流输出信号进行输出。最终在不对电路的正常放大产生不利影响的同时，削减了失调电压，减小了测量误差，有益于电路达到大动态范围。
附图说明
图1为一种传统对数转换电路的组成结构示意图一；
图2为一种传统对数转换电路的组成结构示意图二；
图3为本公开实施例提供的对数转换电路的组成结构示意图一；
图4为本公开实施例提供的对数转换电路的组成结构示意图二；
图5为本公开实施例提供的对数转换电路的组成结构示意图三；
图6为本公开实施例提供的对数转换电路的组成结构示意图四；
图7为本公开实施例提供的对数转换电路的组成结构示意图五；
图8为本公开实施例提供的对数转换电路的组成结构示意图六；
图9为本公开实施例提供的对数转换电路的组成结构示意图七；
图10为本公开实施例提供的对数转换电路的组成结构示意图八；
图11为本公开实施例提供的斩波电路的功能描述示意图；
图12为本公开实施例提供的斩波电路的组成结构示意图一；
图13为本公开实施例提供的斩波电路的组成结构示意图二；
图14为本公开实施例提供的斩波电路的组成结构示意图三；
图15为本公开实施例提供的斩波电路的组成结构示意图四；
图16为本公开实施例提供的斩波电路的组成结构示意图五；
图17为本公开实施例提供的滤波电路的组成结构示意图一；
图18为本公开实施例提供的滤波电路的组成结构示意图二；
图19为本公开实施例提供的反馈放大器的组成结构示意图一；
图20为本公开实施例提供的反馈放大器的组成结构示意图二；
图21为本公开实施例提供的放大电路的组成结构示意图一；
图22为本公开实施例提供的放大电路的组成结构示意图二；
图23为本公开实施例提供的整流器的组成结构示意图一；
图24为本公开实施例提供的整流器的组成结构示意图二；
图25为本公开实施例提供的芯片的组成结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关公开，而非对该公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关公开相关的部分。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本公开实施例的目的，不是旨在限制本公开。
在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。需要指出，本公开实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本公开实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
对数转换电路可以通过二极管或者三极管构成的反馈放大器实现，但该方法一般用于对单端输入信号进行处理。对双端输入信号进行对数转换通常使用“级联限幅放大器+跨导单元”或者“级联限幅放大器+整流器单元”的架构实现。其中，“级联限幅放大器+整流器单元”的结构能实现更好的“线性dB”的特性。级联限幅放大器对输入信号进行逐级放大，再通过整流器转化为输出电流，并将多级输出电流相加汇入负载电阻中，最终得到能指示输入电压的对数输出电压。同时，通过增加级联限幅放大器的级数，能对测量的动态范围进行相应拓展。
图1为一种用于双端信号的对数转换电路。如图1所示，该对数转换电路包括m个级联的限幅放大器（限幅放大器1、限幅放大器2……限幅放大器m）和m+1个整流器（整流器1、整流器2……整流器m+1），m为大于0的整数。其中，限幅放大器对输入信号进行放大并将输出信号的幅度限制在一个固定值内，故称作限幅放大器。
如图1所示，在该对数转换电路中，限幅放大器（也称作限幅放大级）主要用于将输入信号逐级进行放大，并且当信号大到一定程度后，限幅放大器的输出信号会逐级达到限幅值。整流器的主要作用是将限幅放大器的逐级输出信号转化成一个直流电流，并对数转换电路中的整流器具有输出电流和自身输入电压幅值成对数关系的特性。如图1所示，该对数转换电路还可以包括负载电阻，连接在输出电压和接地端之间。
对于整体对数转换电路，通常需要多级限幅放大器和整流器级联达到大的动态范围。随着逐步放大，限幅放大器的输出信号会逐级到达一个固定限幅值，整流器也会根据限幅放大器的输出电压，逐级转化成相应电流，最终整体的输出电流（由每一级整流器电流相加）/输出电压呈现出与输入电压成对数的关系。
为了进一步拓展对数转换的动态范围，对数转换电路需要采用多级级联放大。但是级联的限幅放大器中存在失调电压，其中，基于三极管的放大器和基于金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，MOS管）的放大器均存在失调电压，且基于MOS管的放大器的失调电压更加严重，对数转换电路的输出电压和动态范围都会受到很大影响。
为了便于理解，可以将每个级联限幅放大器的失调电压等效到限幅放大器的输入 端。图1示出了在无信号输入的情况下，各级限幅放大器的正相输入端（+）和反相输入端（-） 的电压差ΔV随时间t的变化关系，以及各级整流器的输出电流I随时间t的变化关系。如图1 所示，在限幅放大器1的正相输入端和反相输入端之间，对应的电压差；在限幅放大 器2的正相输入端和反相输入端之间，对应的电压差，其中，表示该限幅放 大器的增益，表示该限幅放大器的等效失调电压，后续同理；在限幅放大器3的正相输入 端和反相输入端之间，对应的电压差；……；在限幅放大器m的正相输入端和反 相输入端之间，对应的电压差；在限幅放大器m的正相输出端和反相输出端 之间，对应的电压差；可见，经过逐级将失调电压放大，最终引入了很大的 电压差；从电流关系图也可以看出，整流器1至整流器m+1输出的电流I1至电流Im+1也越来越 大。
也就是说，即使对数转换电路无直流输入信号，每一级限幅放大器输入端的等效失调电压也会被逐级放大并且形成叠加，造成每一级限幅放大器的静态工作点偏移，且形成较大的失调电压输出。每一级的失调电压输出都会通过整流器形成失调电流，影响最终的电压输出。
并且，由于失调电压是会随温度的变化而变化的，因此，即使是在无输入信号的情况下，对数转换电路在不同温度下也会形成不同且较大的直流电压偏差。也是这个原因，即使对失调电压使用修调的方式在电路初始化时校准掉，也会因为电路工作时温度发生变化，重新出现失调电压这个问题。
进一步，图2示出了在有信号输入的情况下，各级限幅放大器的正相输入端和反相 输入端的输入信号的电压差（虚线表示，由双端输入信号产生）以及失调电压（实线表 示）导致的电压差ΔV随时间t的变化关系，以及各级整流器的输出电流I随时间t的变化关 系，在电压-时间图中，纵坐标均以电压V表示。如图2所示，双端输入信号包括正相输入信 号：，以及反相输入信号：，即双端输入信号的电压差为；在限幅放大 器1的正相输入端和反相输入端之间，实际电压差为；在限幅放大器2的正相输 入端和反相输入端之间，实际电压差；在限幅放大器3的正相输入端 和反相输入端之间，实际电压差；……；在限幅放大器m的正相输入 端和反相输入端之间，实际电压差；在限幅放大器m的正相输 出端和反相输出端之间，实际电压差；结合电流关系图可以看 出，当对数转换电路有直流信号输入时，直流信号被逐级放大的同时，限幅放大器的失调电 压会通过整流器形成失调电流掺入到对数转换电路的输出电压中，造成较大的测量误差， 影响动态范围。
另外，由于失调电压在多级级联限幅放大器中被逐步放大到接近限幅电压值，会导致限幅放大器对输入的有效信号的放大范围大大减小，最终压缩了有效信号的动态范围。极端情况下，将很多限幅放大器级联，限幅放大器的失调电压将会使得其输出直接出现饱和，无法放大小的直流输入信号，使得对数转换电路功能失效。
基于此，本公开实施例提供了一种对数转换电路，首先利用斩波电路将直流输入信号转换为交流输入信号，再由转换电路进行逐级放大，反馈电路则根据第j级放大电路输出的放大信号中的直流部分或低频部分对第i级放大电路至第j级放大电路进行反馈补偿，抵消抑制放大电路内部产生的直流失调电压；同时，由于需要被放大的信号（有效的直流输入信号）被转换为交流，从而反馈电路不会对这部分信号产生不必要的抑制。最终，放大电路内的失调电压被抑制，且直流输入信号被转化为交流输入信号以交流的方式被放大，最终再转化为直流输出信号被输出，减小了测量误差，有益于电路达到大动态范围。
下面将结合附图对本公开各实施例进行详细说明。
本公开的一实施例中，参见图3，其示出了本公开实施例提供的一种对数转换电路的组成结构示意图一。如图3所示，该对数转换电路10可以包括斩波电路11、转换电路12和反馈电路13，其中：
斩波电路11的输入端接收直流输入信号，斩波电路11对直流输入信号进行直流转交流的处理，生成交流输入信号，斩波电路11的输出端输出交流输入信号；
转换电路12的输入端连接斩波电路11的输出端，转换电路12用于接收交流输入信号，并对交流输入信号进行放大处理和交流转直流的处理，生成直流输出信号；其中，转换电路12包括N个级联的放大电路121，第1级放大电路121接收交流输入信号；
反馈电路13，连接在第j级放大电路121的输出端和第i级放大电路121的输入端之间，用于根据第j级放大电路121输出的第j放大信号中的直流部分或低频部分，生成反馈信号，并将反馈信号反馈至第i级放大电路121的输入端，其中，N为大于0的整数，i和j均为大于或者等于1且小于或者等于N的整数，且j大于或者等于i。
需要说明的是，放大电路121具体可以为放大器，例如为前述的限幅放大器，用于对输入其中的信号进行放大处理。本实施例需要对级联限幅放大器的失调电压进行抑制。并且，由于需要被放大的输入信号和失调电压均是直流信号，在抑制限幅放大器失调电压时，同时需要做到不丢失有效输入信号。
因此，为了避免对输入电压产生不良影响，本公开实施例利用斩波电路11将输入的直流信号转换成交流信号，以使交流电压与直流失调电压区分开来，反馈电路13主要用于对这部分直流失调电压进行抑制，最终利用转换电路12，实现对数转换，使得整体的直流输出信号与直流输入信号成对数关系。
如图3所示，斩波电路11的输入端接收直流输入信号，斩波电路11的输出端和转换电路12中的第1级放大电路121连接。在本实施例中，斩波电路11将直流输入信号转换为交流输入信号，并传输给第1级放大电路121。这样，放大电路121逐级放大交流输入信号以及放大电路121自身产生的直流失调电压，反馈电路13产生直流的反馈信号对直流失调信号进行抑制，不会对交流信号进行抑制，从而在保证抑制失调电压的同时，不会影响正常被放大的信号。
还需要说明的是，如图3所示，在转换电路12中，N个放大电路121的输出端以及斩波电路11的输出端耦接在一起，作为转换电路12的输出端，也是对数转换电路10的输出端，用于输出直流输出信号。其中，N个放大电路121将交流输入信号进行逐级放大，转换电路12还将交流输入信号和N个放大电路121输出的N个放大信号（均为交流信号）转换为直流，最终合并得到直流输出信号。在图3中，波浪线为省略的转换电路12中可能存在的其它电路。
在本实施例中，“耦接”包括通过其它电路进行的间接连接，或者在可能的情况下，也可以包括仅通过导线等方式实现的直接连接。
作为示例，在图3中，反馈电路13连接在最后一级（第N级）放大电路121的输出端和第2级放大电路121的输入端之间，即i=2，j=N，从而反馈电路13接收的是经过N级放大电路121放大后的第N放大信号，反馈电路13将第N放大信号中的交流部分滤除，只使直流部分或低频部分通过，得到反馈信号。这里，反馈信号可以为直接为滤除交流部分之后得到的直流部分或低频部分，还可以结合实际设置一放大系数，将得到的直流部分或低频部分进行一定的放大得到反馈信号，然后反馈信号作用于第2级放大电路121的输入端，抑制第2级放大电路121至第N级放大电路121内部的失调电压。
还需要说明的是，反馈电路13只使第j放大信号中的直流部分通过，或者反馈电路13只使第j放大信号中的低频部分通过；可以理解，直流信号是低频信号的特例，使低频部分通过，其中的直流部分也会通过；在这种情况下，即使有少量交流信号通过，造成交流输入信号被少量抑制，但是经过逐级放大，这种抑制的作用可以忽略不计。这里，低频部分可以是放大器等领域中常见的关于低频的定义，也可以是结合电路以及使用中的信号频率环境，设置一频率阈值，将频率小于频率阈值的部分信号均称作低频部分，对此不作具体限定。
另外，在其它示例中，可以根据需要将反馈电路13连接在任一后级放大电路121的输出端和任一前级放大电路121的输入端之间。当第i级放大电路121和第j级放大电路121以及反馈电路13形成的环路增益越大时，失调电压被抑制的越全面。
其中，斩波电路11可以为斩波器。也就是说，针对传统对数转换电路存在的问题，本方案提出了“单斩波器（即斩波电路11）+直流失调抑制反馈回路（即反馈电路13）的对数转换电路”的结构，用于实现抑制对数转换电路的直流失调电压，从而削减测量误差，且提升测量的动态范围。
首先，由于输入信号和级联限幅放大器的失调电压一样都是直流信号，为了在抑制失调电压的同时不丢失有效输入信号，在输入端首先使用一个斩波器，将有效信号调制到交流，和直流失调信号的频率区分开来。
然后在后级使用反馈电路13与放大电路本身的前向通路构成负反馈环路，将放大电路的直流失调电压抑制在极低值，同时不对处于交流的有用信号进行抑制。因此最终的输出电流包括完整的有用信号以及极低的失调电流，从而形成准确的输出电压。
这样，经过斩波电路11的直流转交流处理，将直流失调电压与交流输入信号（交流电压）区分开，进而反馈电路13对直流失调电压进行抑制，本方案削减了失调电压，减小了测量误差，有益于电路达到大动态范围。
还需要说明的是，反馈电路13被配置为利用第i级放大电路121的前级电路的输出信号减去反馈信号，形成第i级放大电路121的输入信号；其中，当i等于1时，第i级放大电路121的前级电路为斩波电路11；当i大于1时，第i级放大电路121的前级电路为第i-1级放大电路121。
这里，可以是通过前级电路的输出信号与反馈信号相减的方式形成反馈环路（第i级放大电路121至第j级放大电路121+反馈电路13）的输入信号，实现对失调电压的抑制作用。
参见图4，其示出了本公开实施例提供的一种对数转换电路的组成结构示意图二。如图4所示，在一些实施例中，转换电路12还包括N+1级整流器122，其中：第1级整流器122的输入端与斩波电路11的输出端连接；第s级整流器122的输入端与第s-1级放大电路121的输出端连接，s为大于1且小于或者等于N+1的整数；N+1个整流器122的输出端相连接作为转换电路12的输出端，用于输出直流输出信号。
在一些实施例中，转换电路12还包括N级整流器122，例如，每一级整流器122的输入端连接一个放大电路121的输出端，所有整流器122的输出端连接，以输出直流输出信号；或者，每一级整流器122的输入端连接一个放大电路121的输入端，所有整流器122的输出端连接，以输出直流输出信号。
需要说明的是，如图4所示，第1级整流器122与斩波电路11的输出端连接，用于将交流输入信号转换为直流，第2级至第N+1级整流器122的每一级均连接在一个放大电路121的输出端，逐级将放大的交流信号转换为直流信号，每一级的直流信号相加作为最终的直流输出信号，最终实现对数转换。
对于反馈电路13，在一些实施例中，如图4所示，反馈电路13可以包括滤波电路131，滤波电路131连接在第j级放大电路121的输出端和第i级放大电路121的输入端之间；其中：
滤波电路131，用于接收第j放大信号，并对第j放大信号进行滤波处理，使第j放大信号中的直流部分或低频部分通过，生成反馈信号。
需要说明的是，直流部分代表多个放大电路121的直流失调电压，第j放大信号包括N级放大后的交流输入电压和直流失调电压；滤波电路131进行滤波处理目的是将交流电压与直流失调电压区分开来，只让直流部分或低频部分通过，不让交流部分或高频部分通过（这里的高频部分是相对低频部分而言的）。这里，滤波电路131可以为低通滤波器，使第j放大信号中的直流部分或低频部分通过，形成反馈信号输送到第i级放大电路121的输入端，作用于第i级放大电路121至第j级放大电路121，抑制失调电压。
对于反馈电路13，在另一些实施例中，参见图5，其示出了本公开实施例提供的一种对数转换电路的组成结构示意图三。如图5所示，反馈电路13还可以包括反馈放大器132，反馈放大器132的输入端和滤波电路131的输出端连接，反馈放大器132的输出端和第i级放大电路121的输入端连接；其中：
反馈放大器132，用于将反馈信号进行放大。反馈放大器132可以为电压放大器，用于提供电压增益。
需要说明的是，在图4的基础上，如图5所示，还可以在反馈电路13中设置反馈放大器132，反馈放大器132的作用是将输入其中的信号进行放大，由于其位于反馈电路13中，起反馈作用，故称作反馈放大器。反馈放大器132的增益可以大于或者等于1，增益越大，对失调电压的抑制作用越强。如果反馈放大器132的增益等于1，则表示反馈放大器132不起作用，相当于图4。反馈放大器132对反馈信号进行放大处理，放大后的反馈信号对放大电路121中的失调电压有更强的抑制作用。
进一步的，在本公开实施例中，对数转换电路10可以为双端输入，那么对应的，直流输入信号可以包括正相直流输入信号和反相直流输入信号，交流输入信号可以包括正相交流输入信号和反相交流输入信号，第j放大信号可以包括第j正相放大信号和第j反相放大信号，反馈信号可以包括正相反馈信号和反相反馈信号。
参见图6，其示出了本公开实施例提供的一种对数转换电路的组成结构示意图四。如图6所示，正相直流输入信号可以用“DCIN+”表示，反相直流输入信号可以用“DCIN-”表示，正相交流输入信号可以用“ACIN+”表示，反相交流输入信号可以用“ACIN-”表示，第n级正相放大信号可以用“An+”表示，第n反相放大信号可以用“An-”表示，n为大于0且小于或者等于N的整数，直流输出信号可以用“OUT”表示，正相反馈信号可以用“F+”表示，反相反馈信号可以用“F-”表示，放大后的正相反馈信号可以用“F`+”表示，放大后的反相反馈信号可以用“F`-”表示。
如图6所示，在一些实施例中，每一放大电路121均包括正相输入端（+）、反相输入端（-）、正相输出端（+）和反相输出端（-），每一整流器122均包括第一输入端、第二输入端和输出端，滤波电路131包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，反馈放大器132包括正相输入端（+）、反相输入端（-）、正相输出端（+）和反相输出端（-）；其中：
第1级整流器122的第一输入端、第1级放大电路121的正相输入端均与斩波电路11的第一输出端连接，第1级整流器122的第二输入端、第1级放大电路121的反相输入端均与斩波电路11的第二输出端连接；
第s级整流器122的第一输入端、第s级放大电路121的正相输入端均与第s-1级放大电路121的正相输出端连接，第s级整流器122的第二输入端、第s级放大电路121的反相输入端均与第s-1级放大电路121的反相输出端连接；
第j级放大电路121的正相输出端和滤波电路131的第一输入端连接，第j级放大电路121的反相输入端和滤波电路131的第二输入端连接；反馈放大器132的正相输入端和滤波电路131的第一输出端连接，反馈放大器132的反相输入端和滤波电路131的第二输出端连接；
第i级放大电路121的正相输入端和反馈放大器132的反相输出端连接，第i级放大电路121的反相输入端和反馈放大器132的正相输出端连接。
需要说明的是，如图4所示，这里仍以i=2，j=N为例，即反馈电路13连接在第N级放大电路121的输出端和第2级放大电路121的输入端之间。这里，由于放大电路121具体可以为限幅放大器（限幅放大级），因此，N个放大电路121分别表示为限幅放大器1、限幅放大器2、限幅放大器3……限幅放大器N；N+1个整流器122分别表示为整流器1、整流器2……整流器N+1。
第1级整流器根据正相交流输入信号ACIN+和反相交流输入信号ACIN-进行整流，得到对应的直流信号；第2级至第N+1级整流器分别根据第1级至第N级放大电路输出的正相放大信号An+和反相放大信号An-进行整流，得到对应的直流信号，N+1个直流信号整合为直流输出信号OUT。这里，如图6所示，负载电阻连接在转换电路12的输出端和接地端之间，将电流信号转换为电压信号。
还需要说明的是，还可以是反馈放大器132的正相输出端反相后与第i级放大电路121的正相输入端连接，反馈放大器132的反相输出端反相后与第i级放大电路121的反相输入端连接。
如果反馈电路13不包含反馈放大器132，则滤波电路131的第一输出端输出的正相反馈信号反相后连接至第i级放大电路121的正相输入端；滤波电路131的第二输出端输出的反相反馈信号反相后连接至第i级放大电路121的反相输入端。
在图6的基础上，为了便于理解，可以将每个级联限幅放大器的失调电压等效到输 入端，图7示出了在无信号输入的情况下，各级限幅放大器的正相输入端和反相输入端的电 压差ΔV随时间t的变化关系，以及各级整流器122的输出电流I随时间t的变化关系。如图7 所示，在限幅放大器1至限幅放大器N的正相输入端和反相输入端之间、以及限幅放大器N的 正相输出端和反相输出端之间，对应的电压差、、……、、均约等于；整 流器1至整流器N+1输出的电流I1、I2、……、IN+1也极低。
可见，当对数转换电路10无直流输入信号时，由于反馈电路13的存在，其与级联限幅放大器构成了负反馈环路，使得每一级限幅放大器输入端的等效失调电压不会逐级放大并且形成叠加，而是每一级输出端被抑制在约等于后一级的等效输入失调电压值。因此，每一级的限幅放大器输出电压都很小，通过整流器122形成的失调电流也非常小，使得输出电压（即直流输出信号，后续部分附图中写作输出电压）基本不受失调电压影响。尽管失调电压是会随温度的变化而变化的，由于直流失调反馈回路与级联限幅放大器构成的负反馈环路的抑制作用，且每一级的等效输入失调电压绝对值非常小，因此对数转换电路10在不同温度下也只有很小的直流电压偏差。
进一步的，如图8所示，当对数转换电路10有直流信号输入时，直流信号首先被斩 波到交流，图8中分别示出了在有信号输入的情况下，各级限幅放大器的正相输入端和反相 输入端的输入信号的电压差ΔV'（交流信号，用实线表示）以及失调电压（直流信号，用虚线 表示）导致的电压差ΔV随时间t的变化关系，以及各级整流器的输出电流I随时间t的变化 关系。其中，双端输入信号与图2相同，不再赘述。如图8所示，由于斩波电路11将直流输入信 号转换为交流输入信号，所以转换后的交流输入信号电压差用表示，在限幅放大器1的 正相输入端和反相输入端之间，实际电压差为；在限幅放大器2的正相输入端和 反相输入端之间，实际电压差；在限幅放大器3的正相输入端和反相输 入端之间，实际电压差；……；在限幅放大器N的正相输入端和反相输 入端之间，实际电压差；在限幅放大器N的正相输出端和反相输出端 之间，实际电压差；结合电流关系图可以看出，有效信号（交流）和 失调电压（直流）在频率上被区分开，由于级联限幅放大器的直流失调电压已经被反馈电路 13与级联限幅放大器构成的环路所抑制，每一级限幅放大器的输出端输出的主要是调制到 交流的有效信号。整流器122具备交流转直流的能力，可以对调制的交流有效信号产生准确 输出。而失调电压通过整流器122形成的失调电流非常小，测量误差被大幅度削减。
另外，由于失调电压被大幅度抑制，限幅放大器可用于输入有效信号的电压裕度大大增加，有效拓展了有效信号的动态范围。
在另一种具体实现方式中，如图9所示，将反馈电路13接入在第N级放大电路121的输出端和第1级放大电路121的输入端之间，其技术原理与前述图6是一样的。另外，可以根据具体直流失调电压抑制效果需求，改变反馈电路13的接入点，同时还可以改变反馈电路13的数量，产生不同的实施方式和直流失调电压抑制效果。
如图10，反馈电路13的数量为多个，一个反馈电路13对应一个放大电路组；
相邻的多个放大电路121为一个放大电路组，放大电路组的输出端为放大电路组中最后一级放大电路121的输出端，放大电路组的输入端为放大电路组中第一级放大电路121的输入端；或者，一个放大电路121为一个放大电路组，放大电路组的输出端为一个放大电路121的输出端，放大电路组的输入端为一个放大电路121的输入端；
对于每一反馈电路13，反馈电路13分别连接放大电路组的输出端和放大电路组的输入端，反馈电路13用于根据放大电路组的输出端的信号中的直流信号，生成一个反馈信号，并将反馈信号反馈至放大电路组的输入端。
需要说明的是，以图10所示为例，其中包含两个反馈电路，分别为反馈电路13-1和反馈电路13-2，且每一反馈电路中仅包含滤波电路131，可以理解，每一反馈电路也可以包含反馈放大器132，或者有的包含反馈放大器132有的不包含反馈放大器132，对此不作具体限定。
其中，限幅放大器1组成一个放大电路组，与反馈电路13-1组成一个反馈回路，反馈电路13-1生成一个反馈信号，用于抑制限幅放大器1的失调电压；限幅放大器3至限幅放大器N组成一个放大电路组，与反馈电路13-2组成一个反馈回路，反馈电路13-2生成一个反馈信号，用于抑制限幅放大器3至限幅放大器N的失调电压。
还需要说明的是，图10所示仅为包含多个反馈电路13时的一种示例，可以结合实际灵活设置反馈电路13的数量以及接入点。
下面，还分别结合附图对各组成结构的具体电路实现进行示例性详细说明。
在本实施例中，斩波电路11可以是斩波器，用于将直流输入信号转换为交流输入信号。如图11所示，将斩波电路11（斩波器）的第一输入端记作VIN+（正输入端），第二输入端记作VIN-（负输入端），第一输出端记作VOUT+（正输出端），第二输出端记作VOUT-（负输出端）。图11还示出了斩波电路11处理前后，直流信号和交流信号的电压（V）随时间t的变化波形，可以看出，直流信号的电压值为恒定值，交流信号的电压值呈周期性变化。
下面举例说明几种斩波电路11的具体实现方式，但是并不限于此。
在一些实施例中，参见图12，其示出了本公开实施例提供的一种斩波电路的组成结构示意图一。如图12所示，斩波电路11可以包括第一开关电路111、第二开关电路112、第三开关电路113和第四开关电路114，其中：
第一开关电路111的第一端和第二开关电路112的第一端连接作为斩波点11的第一输入端，用于接收正相直流输入信号；第三开关电路113的第一端和第四开关电路114的第一端连接作为斩波电路11的第二输入端，用于接收反相直流输入信号；第一开关电路111的第二端和第三开关电路113的第二端连接作为斩波电路11的第一输出端，用于输出正相交流输入信号；第二开关电路112的第二端和第四开关电路114的第二端连接作为斩波电路的第二输出端，用于输出反相交流输入信号。
需要说明的是，斩波电路11的主要作用是将直流电压调制到交流。在斩波电路11的工作过程中，可以利用控制时钟对第一开关电路111、第二开关电路112、第三开关电路113和第四开关电路114进行控制。其工作机理是通过四路开关分别将正输入端和负输入端与正输出端和负输出端相连接。通过控制这四路开关的控制时钟，可以在一个时间段实现正输出端与正输入端相连，同时负输出端与负输入端相连，在另一个时间段实现正输出端与负输入端相连，负输出端与正输入端相连，从而实现信号从直流转换为交流方波信号的过程。
例如：在同时导通第一开关电路111和第四开关电路114时，并同时关断第二开关电路112和第三开关电路113；或者，在同时导通第二开关电路112和第三开关电路113时，并同时关断第一开关电路111和第四开关电路114。从而实现将输入的直流信号转换为交流信号。
这里，各开关电路具体实现可以通过NMOS管和PMOS管组合实现或者是分别实现斩波器的四路开关，也可以通过NPN或者是PNP三极管实现。可以利用一对互为反相信号的第一时钟信号和第二时钟信号实现对各开关电路的开启和关闭的控制。在一些实施例中，第一开关电路111、第二开关电路112、第三开关电路113和第四开关电路114中的至少部分开关可以是不同类型的开关。
在第一种实现方式中，参见图13，其示出了本公开实施例提供的一种斩波电路的详细结构示意图一。如图13所示，如果第一开关电路111、第二开关电路112、第三开关电路113和第四开关电路114均为传输门，第一开关电路111的第一控制端、第二开关电路112的第二控制端、第三开关电路113的第二控制端和第四开关114电路的第一控制端均用于接收第一时钟信号CLK+；第一开关电路111的第二控制端、第二开关电路112的第一控制端、第三开关电路113的第一控制端和第四开关电路114的第二控制端均用于接收第二时钟信号CLK-。
需要说明的是，传输门由一个PMOS管和一个NMOS管组成，其中，NMOS管的控制端（栅极）作为传输门的第一控制端，PMOS管的控制端（栅极）作为传输门的第二控制端，PMOS管的第一端和NMOS管的第一端连接作为传输门的第一端，也就是对应的开关电路的第一端；PMOS管的第二端和NMOS管的第二端连接作为传输门的第二端，也就是对应的开关电路的第二端。传输门的两个控制端分别接收一对反相的第一时钟信号和第二时钟信号，从而实现四个传输门按照所需开启和关断。
在第二种实现方式中，参见图14，其示出了本公开实施例提供的一种斩波电路的详细结构示意图二。如果第一开关电路111、第二开关电路112、第三开关电路113和第四开关电路114均为单刀单掷开关，第一开关电路111的控制端和第四开关电路114的控制端均用于接收第一时钟信号CLK+，第二开关电路112的控制端和第三开关电路113的控制端均用于接收第二时钟信号CLK-。
在第三种实现方式中，参见图15，其示出了本公开实施例提供的一种斩波电路的详细结构示意图三。如果第一开关电路111、第二开关电路112、第三开关电路113和第四开关电路114均为NMOS管，第一开关电路111的控制端和第四开关电路114的控制端均用于接收第一时钟信号CLK+，第二开关电路112的控制端和第三开关电路113的控制端均用于接收第二时钟信号CLK-。
在第四种实现方式中，参见图16，其示出了本公开实施例提供的一种斩波电路的详细结构示意图四。如果第一开关电路111、第二开关电路112、第三开关电路113和第四开关电路114均为PMOS管，第一开关电路111的控制端和第四开关电路114的控制端均用于接收第二时钟信号CLK-，第二开关电路112的控制端和第三开关电路113的控制端均用于接收第一时钟信号CLK+。
需要说明的是，如果开关电路为NMOS管或者PMOS管，那么开关电路的第一端和第二端可以分别是NMOS管或者PMOS管的漏极和源极，控制端可以是栅极，根据所栅极接收的信号，控制MOS管的导通和截止，实现开关电路的导通和关断。
还需要说明的是，斩波技术常在低失调放大器中成对使用，常规使用方法是将低频信号斩波到交流高频信号，然后进入放大器后，将信号斩波回低频，同时将直流失调电压斩波至交流高频，最后通过低通滤波器将信号保留，并将已调制至交流高频的失调电压滤除。因此，斩波技术通常是两个斩波器成对出现使用。本方案中仅使用一个斩波器将信号调制到高频，以区分有效信号与级联放大器的失调电压。由于整流器对高频交流信号和直流信号都具有处理能力，无需再多使用一个斩波器将信号调制回低频，并且避免了信号再次被调制带来的能量损失。
对于反馈电路13（直流失调抑制反馈回路），其主要作用是通过自身与级联限幅放大器构成负反馈环路抑制直流失调电压，同时对交流信号不产生抑制作用。工作机理是使用滤波电路131（低通滤波器），直流失调电压会顺利通过低通滤波器并且被反馈放大器132（如果包括反馈放大器132）进行放大，形成一个大于1的反馈系数，最终被反馈电路13与级联限幅放大器构成的负反馈环路所抑制。然而对于交流信号，由于低通滤波器的存在，其直流失调抑制反馈回路对其相当于断路，也就是负反馈回路不起作用，因此交流信号还是和不带反馈回路一样会被逐级放大。
反馈电路13中的滤波电路131可以通过无源的电阻和电容实现，也可以通过无源电阻电容结合有源的放大器实现，下面分别举例说明，但是不限于此。
对于滤波电路131，在附图中，将滤波电路131的第一输入端记作VIN+（正输入端），第二输入端记作VIN-（负输入端），第一输出端记作VOUT+（正输出端），第二输出端记作VOUT-（负输出端）。在第一种实现方式中，参见图17，其示出了本公开实施例提供的滤波电路的组成结构示意图一。如图17所示，该滤波电路131可以包括第一滤波电阻RLPF1、第二滤波电阻RLPF2、第一滤波电容CLPF1和第二滤波电容CLPF2；其中：
第一滤波电阻RLPF1的第一端作为滤波电路131的第一输入端，用于接收第j正相放大信号；第一滤波电阻RLPF1的第二端和第一滤波电容CLPF1的第一端连接作为滤波电路131的第一输出端，用于输出正相反馈信号；第一滤波电容CLPF1的第二端与接地端连接；
第二滤波电阻RLPF2的第一端作为滤波电路131的第二输入端，用于接收第j反相放大信号；第二滤波电阻RLPF2的第二端和第二滤波电容CLPF2的第一端连接作为滤波电路131的第二输出端，用于输出反相反馈信号；第二滤波电容CLPF2的第二端与接地端连接。
在第二种实现方式中，参见图18，其示出了本公开实施例提供的滤波电路的组成结构示意图二。如图18所示，该滤波电路131可以包括：第三滤波电阻RLPF3、第四滤波电阻RLPF4、第三滤波电容CLPF3、第四滤波电容CLPF4和滤波放大器ALPF；其中：
第三滤波电阻RLPF3的第一端作为滤波电路131的第一输入端，用于接收第j正相放大信号；第三滤波电阻RLPF3的第二端、第三滤波电容CLPF3的第一端均和滤波放大器ALPF的正相输入端连接；第三滤波电容CLPF3的第二端与滤波放大器ALPF的反相输出端连接，作为滤波电路131的第一输出端，用于输出反相反馈信号；
第四滤波电阻RLPF4的第一端作为滤波电路131的第二输入端，用于接收第j反相放大信号，第四滤波电阻RLPF4的第二端、第四滤波电容CLPF4的第一端均和滤波放大器ALPF的反相输入端连接，第四滤波电容CLPF4的第二端与滤波放大器ALPF的反相输出端连接，作为滤波电路131的第二输出端，用于输出正相反馈信号。
需要说明的是，滤波放大器ALPF用于将输入其中的信号进行放大，由于在滤波电路131中起作用，故称作滤波放大器。
对于反馈放大器132而言，反馈电路13中的反馈放大器132可以通过单级的放大器结构实现，可以是简单的共源放大器，也可以是复杂些的共源共栅放大器结构。另外，也可以通过多级的放大器结构实现，如一个两级级联的放大器也可以实现。
对于反馈放大器132，将反馈放大器132的正相输入端记作VIN+，反相输入端记作VIN-，正相输出端记作VOUT+，反相输出端记作VOUT-。在第一种实现方式中，参见图19，其示出了本公开实施例提供的反馈放大器的组成结构示意图一。该反馈放大器132可以包括第一晶体管M1、第二晶体管M2、第一反馈电阻RL1、第二反馈电阻RL2和第一尾流源I-1，其中：
第一晶体管M1的控制端作为反馈放大器132的反相输入端，用于接收反相反馈信号；第一反馈电阻RL1的第一端和电源连接；第一反馈电阻RL1的第二端和第一晶体管M1的第一端连接作为反馈放大器132的反相输出端，用于输出放大后的反相反馈信号；
第二晶体管M2的控制端作为反馈放大器132的正相输入端，用于接收正相反馈信号；第二反馈电阻RL2的第一端和电源连接；第二反馈电阻RL2的第二端和第二晶体管M2的第一端连接作为反馈放大器132的反相输出端，用于输出放大后的正相反馈信号；
第一晶体管M1的第二端、第二晶体管M2的第二端均和第一尾流源I-1的第一端连接，第一尾流源I-1的第二端与接地端连接。
在第二种实现方式中，参见图20，其示出了本公开实施例提供的反馈放大器的组成结构示意图二。该反馈放大器可以包括第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5、第六晶体管M6、第七晶体管M7、第八晶体管M8、第三反馈电阻RL3、第四反馈电阻RL4和第二尾流源I-2，其中：
第三晶体管M3的第一端、第五晶体管M5的第一端、第五晶体管M5的控制端以及第八晶体管M8的控制端连接；第三晶体管M3的控制端作为反馈放大器132的反相输入端，用于接收反相反馈信号；第五晶体管M5的第二端和电源连接；
第四晶体管M4的第一端、第六晶体管M6的第一端、第六晶体管M6的控制端以及第七晶体管M7的控制端连接；第四晶体管M4的控制端作为反馈放大器132的正相输入端，用于接收正相反馈信号；第六晶体管M6的第二端和电源连接；
第三晶体管M3的第二端和第四晶体管M4的第二端均与第二尾流源I-2的第一端连接，第二尾流源I-2的第二端与接地端连接；
第七晶体管M7的第一端和第三反馈电阻RL3的第一端连接作为反馈放大器132的正相输出端，用于输出放大后的正相反馈信号；第三反馈电阻RL3的第二端和接地端连接；第七晶体管M7的第二端和电源连接；
第八晶体管M8的第一端和第四反馈电阻RL4的第一端连接作为反馈放大器132的反相输出端，用于输出放大后的反相反馈信号；第四反馈电阻RL4的第二端和接地端连接；第八晶体管M8的第二端和电源连接。
对于放大电路121，其可以为下述几种实现方式，但是不限于此。将放大电路121（限幅放大器、限幅放大级）的正相输入端记作VIN+，反相输入端记作VIN-，正相输出端记作VOUT+，反相输出端记作VOUT-。在第一种实现方式中，参见图21，其示出了本公开实施例提供的放大电路的组成结构示意图一。如图21所示，该放大电路121可以包括第九晶体管M9、第十晶体管M10、第一放大电阻RS1、第二放大电阻RS2、第三放大电阻RS3、第四放大电阻RS4和第三尾流源I-3，其中：
第九晶体管M9的控制端作为放大电路121的正相输入端；
第十晶体管M10的控制端作为放大电路121的反相输入端；
第九晶体管M9的第一端和第一放大电阻RS1的第一端连接作为放大电路121的反相输出端；
第十晶体管M10的第一端和第二放大电阻RS2的第一端连接作为放大电路121的正相输出端；
第一放大电阻RS1的第二端和接地端连接；第九晶体管M9的第二端和第三放大电阻RS3的第一端连接；第二放大电阻RS2的第二端和接地端连接；第十晶体管M10的第二端和第四放大电阻RS4的第一端连接；第四放大电阻RS4的第二端和第三放大电阻RS3的第二端均与第三尾流源I-3的第二端连接，第三尾流源I-3的第一端与电源连接。
在第二种实现方式中，参见图22，其示出了本公开实施例提供的放大电路的组成结构示意图二。如图22所示，该放大电路121可以包括第十一晶体管M11、第十二晶体管M12、第五放大电阻RS5、第六放大电阻RS6、第七放大电阻RS7、第八放大电阻RS8和第四尾流源I-4，其中：
第十一晶体管M11的控制端作为放大电路121的正相输入端；
第十二晶体管M12的控制端作为放大电路121的反相输入端；
第十一晶体管M11的第一端和第五放大电阻RS5的第二端连接作为放大电路121的反相输出端；
第十二晶体管M12的第一端和第六放大电阻RS6的第二端连接作为放大电路121的正相输出端；
第五放大电阻RS5的第一端和电源连接，第十一晶体管M11的第二端和第七放大电阻RS7的第一端连接；第六放大电阻RS6的第一端和电源连接，第十二晶体管M12的第二端和第八放大电阻RS8的第一端连接；第八放大电阻RS8的第二端和第七放大电阻RS7的第二端均与第四尾流源I-4的第一端连接，第四尾流源I-4的第二端与接地端连接。
对于整流器122，其可以为下述几种实现方式，但是不限于此。将整流器122的第一输入端记作VIN+，第二输入端记作VIN-，输出端记作IOUT。在第一种实现方式中，参见图23，其示出了本公开实施例提供的整流器的组成结构示意图一。如图23所示，该整流器122可以包括：第十三晶体管M13、第十四晶体管M14、第十五晶体管M15、第十六晶体管M16、第十七晶体管M17、第十八晶体管M18、第一整流电阻RCM1、第二整流电阻RCM2和第五尾流源I-5；其中：
第一整流电阻RCM1的第一端和第十三晶体管M13的控制端连接作为整流器的第一输入端；第二整流电阻RCM2的第二端和第十五晶体管M15的控制端连接作为整流器122的第二输入端；第一整流电阻RCM1的第二端和第二整流电阻RCM2的第一端以及第十四晶体管M14的控制端连接；
第十三晶体管M13的第二端、第十四晶体管M14的第二端、第十五晶体管M15的第二端均与第五尾流源I-5的第一端连接，第五尾流源I-5的第二端与接地端连接；
第十三晶体管M13的第一端、第十五晶体管M15的第一端、第十七晶体管M17的第一端、第十八晶体管M18的控制端均与第十七晶体管M17的控制端连接；第十四晶体管M14的第一端和第十六晶体管M16的第一端连接；第十六晶体管M16的第二端、第十七晶体管M17的第二端和第十八晶体管M18的第二端均与电源连接；第十八晶体管M18的第二端和电源连接；第十八晶体管M18的第一端作为整流器122的输出端。
在第二种实现方式中，参见图24，其示出了本公开实施例提供的整流器的组成结构示意图二。如图22所示，该整流器122可以包括第十九晶体管M19、第二十晶体管M20、第二十一晶体管M21、第二十二晶体管M22、第二十三晶体管M23、第二十四晶体管M24、第三整流电阻RCM3、第四整流电阻RCM4和第六尾流源I-6；其中：
第三整流电阻RCM3的第一端和第十九晶体管M19的控制端连接作为整流器122的第一输入端；第四整流电阻RCM4的第二端和第二十一晶体管M21的控制端连接作为整流器122的第二输入端；第三整流电阻RCM3的第二端和第四整流电阻RCM4的第一端以及第二十晶体管M20的控制端连接；第十九晶体管M19的第二端、第二十晶体管M20的第二端、第二十一晶体管M21的第二端均与第六尾流源I-6的第二端连接，第六尾流源I-6的第一端和电源连接；
第十九晶体管M19的第一端、第二十一晶体管M21的第一端、第二十三晶体管M23的第一端、第二十四晶体管M24的控制端均与第二十三晶体管M23的控制端连接；第二十晶体管M20的第一端和第二十二晶体管M22的第一端以及第二十二晶体管M22的控制端连接；第二十二晶体管M22的第二端、第二十三晶体管M23的第二端、第二十四晶体管M24的第二端均与接地端连接；第二十四晶体管M24的第一端作为整流器122的输出端。
需要说明的是，对于本公开实施例所涉及的第一晶体管M1至第二十四晶体管24而言，控制端均可以为栅极，第一端均可以为漏极，第二端均可以为源极。
在上述示例中，整流器122、限幅放大器都是基于MOSFET实现的，另外他们也可以通过三极管实现。
简言之，本公开实施例针对基于多级级联限幅放大器对数转换电路的失调电压这一问题，提出了一种基于单斩波器与直流失调抑制反馈回路的对数转换电路架构，有效地对失调电压进行了抑制，减小了检测误差，拓展了检测的动态范围。主要的技术原理是通过在输入端首先使用一个斩波器，将有效信号调制到交流，和直流失调信号的频率区分开来。然后在后级使用直流失调反馈环路（反馈电路13和第i级放大电路121至第j级放大电路121），通过直流失调反馈环路，将每一级限幅放大器的直流失调电压抑制在极低值，因此通过整流器后的输出直流电流中失调直流极低。并且由于整流器同时具备处理交流信号的能力，伴随着极低的输出直流电流失调，最终可以将斩波到交流的有效信号转换成准确的线性输出电压。同时，由于级联限幅放大器的失调电压被抑制，有效信号获取了更大的电压裕度，使得电路达到更大动态范围。并且，通常在不同温度下，级联限幅放大器的失调电压会发生较大变化（一般在-40度至125度变化大于20%）。因此，即使使用校准技术对失调电压首先进行校准，电路会在工作起来后由于温度的变化，失调电压又会重新产生影响，并且被逐级放大。但使用本公开实施例提供的电路架构，可以在不同温度下都将失调电压抑制到一个极低值。
本公开的另一实施例中，参见图25，其示出了本公开实施例提供的一种芯片的组成结构示意图。如图25所示，该芯片20包括前述实施例任一项所述的对数转换电路10。
以上所述，仅为本公开的较佳实施例，并非用于限定本公开的保护范围。
需要说明的是，在本公开中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。本公开所提供的几个方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。本公开所提供的几个产品实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的产品实施例。本公开所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种对数转换电路，其特征在于，所述对数转换电路包括斩波电路、N个级联的放大电路、多级整流器和反馈电路，其中：
所述斩波电路的输入端接收直流输入信号，所述斩波电路对所述直流输入信号进行直流转交流的处理，生成交流输入信号，所述斩波电路的输出端输出所述交流输入信号；
第1级放大电路的输入端连接所述斩波电路的输出端，接收所述交流输入信号；每一所述放大电路的输出端连接一个所述整流器的输入端，所有所述整流器的输出端均连接在一起，用于输出直流输出信号；
所述反馈电路，连接在第j级放大电路的输出端和第i级放大电路的输入端之间，用于向所述第i级放大电路的输入端输入反馈信号，其中，所述反馈信号包括所述第j级放大电路的输出信号中的直流部分和/或低频部分，i和j均为大于或者等于1且小于或者等于N的整数，且j大于或者等于i。
2.根据权利要求1所述的对数转换电路，其特征在于，所述反馈电路包括滤波电路，所述滤波电路连接在所述第j级放大电路的输出端和所述第i级放大电路的输入端之间；其中：
所述滤波电路，用于接收所述第j级放大电路的输出信号，并对所述第j级放大电路的输出信号进行滤波处理，使所述第j级放大电路的输出信号中的直流部分和/或低频部分通过，生成所述反馈信号。
3.根据权利要求2所述的对数转换电路，其特征在于，所述反馈电路还包括反馈放大器，所述反馈放大器的输入端和所述滤波电路的输出端连接，所述反馈放大器的输出端和所述第i级放大电路的输入端连接；其中：
所述反馈放大器，用于将所述反馈信号进行放大。
4.根据权利要求3所述的对数转换电路，其特征在于，第1级所述放大电路的正相输入端与所述斩波电路的第一输出端连接，第1级所述放大电路的反相输入端与所述斩波电路的第二输出端连接；
每一所述放大电路的正相输入端和反相输入端分别连接上一级所述放大电路的正相输出端和反相输出端；
每一所述整流器的第一输入端和第二输入端分别连接一个所述放大电路的正相输出端和反相输出端；
所述滤波电路的第一输入端和第二输入端分别连接所述第j级放大电路的正相输出端和反相输出端；
所述反馈放大器的正相输入端和反相输入端分别连接所述滤波电路的第一输出端和第二输出端；
所述反馈放大器的正相输出端和反相输出端分别连接所述第i级放大电路的反相输出端和正相输出端。
5.根据权利要求4所述的对数转换电路，其特征在于，所述直流输入信号包括正相直流输入信号和反相直流输入信号，所述交流输入信号包括正相交流输入信号和反相交流输入信号，所述斩波电路包括第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路和第四开关电路，其中：
所述第一开关电路的第一端和所述第二开关电路的第一端连接用于接收所述正相直流输入信号；所述第三开关电路的第一端和所述第四开关电路的第一端连接用于接收所述反相直流输入信号；所述第一开关电路的第二端和所述第三开关电路的第二端连接用于输出所述正相交流输入信号；所述第二开关电路的第二端和所述第四开关电路的第二端连接用于输出所述反相交流输入信号。
6.根据权利要求5所述的对数转换电路，其特征在于，所述第一开关电路、所述第二开关电路、所述第三开关电路或所述第四开关电路为传输门、NMOS管、单刀单掷开关或PMOS管中的一种或几种。
7.根据权利要求2所述的对数转换电路，其特征在于，所述滤波电路为低通滤波器。
8.根据权利要求3所述的对数转换电路，其特征在于，所述反馈放大器为电压放大器。
9.根据权利要求1所述的对数转换电路，其特征在于，所述放大电路为限幅放大器。
10.根据权利要求1至9任一项所述的对数转换电路，其特征在于，所述反馈电路的数量为多个，一个所述反馈电路对应一个放大电路组；
相邻的多个所述放大电路为一个所述放大电路组，所述放大电路组的输出端为所述放大电路组中最后一级所述放大电路的输出端，所述放大电路组的输入端为所述放大电路组中第一级所述放大电路的输入端；或者，一个所述放大电路为一个所述放大电路组，所述放大电路组的输出端为一个所述放大电路的输出端，所述放大电路组的输入端为一个所述放大电路的输入端；
对于每一所述反馈电路，所述反馈电路分别连接所述放大电路组的输出端和所述放大电路组的输入端，所述反馈电路用于根据所述放大电路组的输出端的信号中的直流信号，生成一个反馈信号，并将所述反馈信号反馈至所述放大电路组的输入端。
11.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括如权利要求1至10任一项所述的对数转换电路。
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