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CN116915198A - 一种采用差分转单端跨阻结构的对数放大器 - Google Patents

一种采用差分转单端跨阻结构的对数放大器 Download PDF

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CN116915198A
CN116915198A CN202310907294.5A CN202310907294A CN116915198A CN 116915198 A CN116915198 A CN 116915198A CN 202310907294 A CN202310907294 A CN 202310907294A CN 116915198 A CN116915198 A CN 116915198A
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CN
China
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tube
resistor
npn
npn tube
output
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Application number
CN202310907294.5A
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周远杰
何峥嵘
王国强
王成鹤
裴洪松
范国亮
杨阳
胡云兰
徐佳丽
黄治华
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CETC 24 Research Institute
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CETC 24 Research Institute
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Abstract

本发明属于集成电路领域，特别涉及一种采用差分转单端跨阻结构的对数放大器；包括主放大结构和差分转单端跨阻结构；其中主放大结构包括6个级联的限幅放大器，且每一个限幅放大器的输出连接一个整流器，每个整流器的输出与差分转单端跨阻输出结构相连；差分转单端跨阻输出结构包括多个电阻和多个NPN管；通过差分转单端跨阻输出结构可以实现差分电流转单端电压。

Description

一种采用差分转单端跨阻结构的对数放大器
技术领域
本发明属于集成电路领域，特别涉及一种采用差分转单端跨阻结构的对数放大器。
背景技术
对数放大器是一种输入输出信号成对数关系的瞬间压缩动态范围的器件。根据现有的对数放大器结构和应用领域的不同，可将对数放大器分为三类：基本对数放大器、基带对数放大器和解调对数放大器。本发明涉及的是大动态范围对数放大器，其属于解调对数放大器。大动态范围对数放大器的结构如图1所示，主要是由多级限幅放大器和整流器组成，且每级限幅放大器的输出跟随一个整流器，将所有整流器输出电流求和后通过电阻采样得到输出电压，输出电压与输入信号幅度呈近似的对数关系。逐级放大后整流结构使对数放大器具有分段线性特性，多级级联后，在整个动态范围内具有对数精度高的特点，使对数放大器既可以作为独立的检波器件芯片用于信号处理、广播、电视、雷达、手持电子设备等领域，也可用作为子模块用于中视频模拟前端，实现将中视频输入功率信号转换成基带信号的功能。
对数放大器的功能可以用公式来表示：
VOUT为输出电压，VIN为输入信号振幅，VY为对数斜率，VX为截距电压。典型的对数放大器的输入输出响应如图2，输出电压与输入功率成线性关系，输入信号幅度越大，输出电压越高。
当对数放大器的输入信号振幅VIN发生变化时，输出电压VOUT的上升/下降时间为对数放大器的响应时间，响应时间是对数放大器的重要技术指标，响应时间越小，输出响应越快，到达输入功率对应电压的时间越短。响应时间主要与输出级转换速率相关，现有对数放大器输出结构主要采用运算放大器组成的跨阻输出结构，由于运放闭环使用，需考虑稳定性做频率补偿，降低了运算放大器闭环使用时的压摆率，使对数放大器响应时间受限。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种输出端采用差分转单端跨阻结构的对数放大器，包括主放大结构和差分转单端跨阻输出结构；其中主放大结构包括6个级联的限幅放大器，且每一个限幅放大器的输出连接一个整流器，每个整流器的输出与差分转单端跨阻输出结构相连；差分转单端跨阻输出结构包括一个缓冲器BUFFER、多个电阻和多个NPN管。
进一步的，限幅放大器包括NPN管QL4、NPN管QL5、电流源IT1，电阻RL1、电阻RL2、电阻RC1、电阻RC2，其中：
电阻RL1的上端、电阻RL2的上端均与正电源VCC相连；电阻RC1的右端和电阻RC2的左端在A’点相连，A’点为限幅放大器的共模输出端，且A’点的输出电压为VCM；
NPN管QL4的基极与输入信号正端相连；NPN管QL4的发射极与NPN管QL5的发射极、电流源IT1的上端相连；NPN管QL5的集电极、电阻RL2的下端和电阻RC2的右端在B’点相连，B’点为限幅放大器差模输出负端，且B’点的输出电压为VCM-Vod；
NPN管QL5的基极与输入信号负端相连；NPN管QL4的集电极、电阻RL1的下端、电阻RC1的左端在C’点相连，C’点为限幅放大器差模输出正端，且C’点的输出电压为VCM+Vod；其中Vod为B’点与C’点的输出电压的差；
电流源IT1的下端接地。
进一步的，整流器包括NPN管QL1、NPN管QL2、NPN管QL3和电流源IT2，其中：
NPN管QL1的基极接限幅放大器差模输出正端，NPN管QL2的基极接限幅放大器差模输出负端，NPN管QL3的基极接限幅放大器共模输出端；
NPN管QL1的发射极、NPN管QL2的发射极、NPN管QL3的发射极与电流源IT2的上端相连；电流源IT2的下端接地；NPN管QL1的集电极与NPN管QL2的集电极在D’点相连，D’点为整流器差模输出端，且D’点的电流为IID；NPN管QL3的集电极为整流器的共模输出端，且电流为ICM。
进一步的，NPN管QL3的发射极面积为NPN管QL1和NPN管QL2发射极面积的2倍，则得到如下关系：
IS3＝2IS2＝2IS1
其中，IS1，IS2，IS3表示NPN管QL1、NPN管QL2、NPN管QL3的传输特性常数，与晶体管发射极面积成正比。
进一步的，差分转单端跨阻输出结构包括缓冲器BUFFER、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、NPN管Q1、NPN管Q2、NPN管Q4、NPN管Q5、NPN管Q6、NPN管Q7和NPN管Q8，其中：
电阻R1的上端连接电源VS；电阻R1的下端与电阻R5的上端、NPN管Q8的集电极在A点相连，并从该A点延伸单独支线连接整流器负端的输出电流；
电阻R2的上端连接电源VS；电阻R2的下端与电阻R6的上端在B点相连，并从B点延伸单独支线连接整流器正端的输出电流；
电阻R3的上端与NPN管Q8的发射极在C点相连，且C点连接缓冲器BUFFER的输入端BFIN；电阻R3的下端接地；缓冲器BUFFER的输出端为对数放大器输出端VOUT；
电阻R4的上端连接电源VS；电阻R4的下端连接NPN管Q6的发射极；
电阻R5的下端连接NPN管Q4的发射极；
电阻R6的下端连接NPN管Q5的发射极；
NPN管Q1的集电极与NPN管Q4的集电极、NPN管Q8的基极相连，NPN管Q1的基极与NPN管Q2的基极、NPN管Q2的集电极以及NPN管Q5的集电极相连，NPN管Q1的发射极接地；
NPN管Q2的发射极接地；
NPN管Q4的基极、NPN管Q5的基极、NPN管Q6的基极、NPN管Q6的集电极和NPN管Q7的集电极在D点相连；
NPN管Q7的基极与偏置电压BIAS相连，NPN管Q7的发射极接地。
进一步的，缓冲器BUFFER包括PNP管Q9、PNP管Q10、PNP管Q11、PNP管Q12、NPN管Q13、NPN管Q14、PNP管Q15、PNP管Q16、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电流源I1和电流源I2，其中：
PNP管Q9的基极为缓冲器BUFFER的输入端；PNP管Q9的集电极与电阻R7的上端、NPN管Q14的发射极相连；PNP管Q9的发射极与电流源I1的下端、PNP管Q10的发射极相连；
PNP管Q10的基极与电阻R9的下端在E点相连；PNP管Q10的集电极与电阻R8的上端、NPN管Q13的发射极相连；
PNP管Q11的基极与PNP管Q11的集电极、PNP管Q12的基极、NPN管Q13的集电极相连；PNP管Q11的发射极、电流源I1的上端、PNP管Q12的发射极、电流源I2的上端、PNP管Q16的发射极上均连接到电源VCC；
PNP管Q12的集电极与NPN管Q14的集电极、PNP管Q15的基极、电容C1的左端相连；
NPN管Q13的基极与NPN管Q14的基极、基准电压VB相连；
PNP管Q15的发射极与电流源I2的下端、PNP管Q16的基极相连；PNP管Q15的集电极接地；
PNP管Q16的集电极与电阻R9的上端相连；
电阻R9的下端、电容C1的右端、电阻R10的上端在E点相连，E点为缓冲器BUFFER的输出端；
电阻R7的下端、电阻R8的下端、、电阻R10的下端均接地。
进一步的，电阻R2与电阻R1的阻值大小相同。
进一步的，差分转单端跨阻输出结构的输出电流与输出电压的关系式为：
VOUT＝IOUT·R3＝(IOUTP-IOUTM)·R3
其中，R3表示电阻R3的阻值，IOUTM表示所有整流器差模输出端的输出电流总和，IOUTP表示所有整流器共模输出端的输出电流总和，VOUT表示对数放大器输出电压。
本发明的有益效果：
本发明通过差分转单端跨阻输出结构可以实现差分电流转单端电压，特别适用于对数放大器输出端，将整流后求和电流转化为输出电压，实现输入信号与输出电压的对数关系。
本发明经过电流镜直接做I-V转换，不涉及运放闭环反馈结构转换过程，响应时间可做到几十ns量级，解决了传统对数放大器输出级采用运放输出响应时间慢的问题。
本发明输出级增加缓冲器单元，降低对数放大器输出阻抗，缓冲器隔离跨阻输出结构的输出端和负载，使对数放大器可以驱动负载且对数斜率不受负载电阻影响。
本发明通用性强，适用于双极工艺，适合差分电流转单端电压的应用场合。
附图说明
图1为本发明对数放大器拓扑结构；
图2为本发明对数放大器功能简图；
图3为本发明限幅放大器和整流器线路图；
图4为本发明整流器与输出级接口示意图
图5为本发明快速响应的差分转单端跨阻输出结构图；
图6为本发明输出级缓冲器结构简图；
图7为本发明对数放大器响应时间图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种采用差分转单端跨阻结构的对数放大器，如图1所示，包括主放大结构和输出级I/V转换模块；其中主放大结构包括6个级联的限幅放大器，且每一个限幅放大器的输出连接一个整流器，每个整流器的输出与输出级I/V转换模块相连，本发明主要对输出级I/V转换模块进行改进，采用了一种差分转单端跨阻输出结构作为输出级I/V转换模块。
具体地，限幅放大器本质上是一个电阻作为负载的差分对，当输入信号幅度较小时，可以近似为一个线性放大器。每一个限幅放大器的结构如图3所示，包括NPN管QL4、NPN管QL5、电流源IT1，电阻RL1、电阻RL2、电阻RC1、电阻RC2，其中：
电阻RL1的上端、电阻RL2的上端均与正电源VCC相连；电阻RC1的右端和电阻RC2的左端在A’点相连，A’点为限幅放大器的共模输出端，且A’点的输出电压为VCM；
NPN管QL4的基极与输入信号正端相连；NPN管QL4的发射极与NPN管QL5的发射极、电流源IT1的上端相连；NPN管QL5的集电极、电阻RL2的下端和电阻RC2的右端在B’点相连，B’点为限幅放大器差模输出负端，且B’点的输出电压为VCM-Vod；
NPN管QL5的基极与输入信号负端相连；NPN管QL4的集电极、电阻RL1的下端、电阻RC1的左端在C’点相连，C’点为限幅放大器差模输出正端，且C’点的输出电压为VCM+Vod；其中Vod为B’点与C’点的输出电压的差；
电流源IT1的下端接地。
限幅放大器的输入与输出的关系表示为：
VOD＝AVID(1)
其中，VID表示限幅放大器输入电压，VOD表示限幅放大器输出电压，A为限幅放大器增益。
当输入信号的幅度达到阈值后，其对应的输出幅度不在随输入增大而增大，而是限定在一个固定幅度。
具体地，整流器的作用是检测待测信号的功率信息，并输出与之对应的差分电流。整流器线路结构如图3所示，包括NPN管QL1、NPN管QL2、NPN管QL3和电流源IT2，其中：
NPN管QL1的基极接限幅放大器差模输出正端，NPN管QL2的基极接限幅放大器差模输出负端，NPN管QL3的基极接限幅放大器共模输出端；
NPN管QL1的发射极、NPN管QL2的发射极、NPN管QL3的发射极与电流源IT2的上端相连；电流源IT2的下端接地；NPN管QL1的集电极与NPN管QL2的集电极在D’点相连，D’点为整流器差模输出端，且D’点的电流为IID；NPN管QL3的集电极为整流器的共模输出端，且电流为ICM。
整流器为共发射极差分对结构，两个差模端和共模端同时接入差分对中，由图3中的连接关系可以得到以下方程组：
其中，VCM表示限幅放大器的共模输出端的输出共模电压，VBE1表示NPN管QL1的基极-发射极压差，VBE2表示NPN管QL2的基极-发射极压差，VBE3表示NPN管QL3的基极-发射极压差；根据式(2)和式(3)可以推导得到：
其中，VT表示半导体介电常数，IC1表示NPN管QL1的集电极电流，IC2表示NPN管QL2的集电极电流，IC3表示NPN管QL3的集电极电流，IS1，IS2，IS3表示NPN管QL1、NPN管QL2、NPN管QL3的传输特性常数。
同时电流间存在如下关系：
IC1+IC2+IC3＝IT2(6)
其中，IT2表示电流源IT2的工作电流。
在设计时，选择NPN管QL3的发射极面积为NPN管QL1和NPN管QL2发射极面积的2倍，，即：
IS3＝2IS2＝2IS1(7)
根据式子(4)-(7)可以得到下列表达式：
IID＝IC1+IC2为单级整流器差模输出电流，ICM＝IC3为单级整流器共模输出电流，如图3所示，单级整流器输出电流IDEM可由式(11)表示：
从式(11)中可以看出，单级整流器输出的差分电流与输入信号幅度呈指数关系，由于输入功率与输入信号幅度呈对数关系，每级整流器输出的差分电流与输入功率呈线性关系。
如图4所示，将每级整流器的差模输出端的输出电流和共模输出端的输出电流分别相加后，得到总正端输出电流IOUTP和总负端输出电流IOUTM并组成总差分电流IOUT，为了得到与输入功率呈线性关系的输出电压，需要引入一种输出结构，实现将总差分电流转化为单端电压的功能；此外，为了使对数放大器能快速响应输入幅度的变化，该输出结构还需具备快速响应的特点，因此本发明提出了差分转单端跨阻输出结构，如图4所示。
具体地，如图5所示，差分转单端跨阻输出结构包括缓冲器BUFFER、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、NPN管Q1、NPN管Q2、NPN管Q4、NPN管Q5、NPN管Q6、NPN管Q7和NPN管Q8。
差分转单端跨阻输出结构的连接关系为：
电阻R1的上端连接电源VS；电阻R1的下端与电阻R5的上端、NPN管Q8的集电极在A点相连，并从该A点延伸单独支线连接整流器负端的输出电流；
电阻R2的上端连接电源VS；电阻R2的下端与电阻R6的上端在B点相连，并从B点延伸单独支线连接整流器正端的输出电流；
电阻R3的上端与NPN管Q8的发射极在C点相连，且C点连接缓冲器BUFFER的输入端BFIN；电阻R3的下端接地；缓冲器BUFFER的输出端为对数放大器输出端VOUT；
电阻R4的上端连接电源VS；电阻R4的下端连接NPN管Q6的发射极；
电阻R5的下端连接NPN管Q4的发射极；
电阻R6的下端连接NPN管Q5的发射极；
NPN管Q1的集电极与NPN管Q4的集电极、NPN管Q8的基极相连，NPN管Q1的基极与NPN管Q2的基极、NPN管Q2的集电极以及NPN管Q5的集电极相连，NPN管Q1的发射极接地；
NPN管Q2的发射极接地；
NPN管Q4的基极、NPN管Q5的基极、NPN管Q6的基极、NPN管Q6的集电极和NPN管Q7的集电极在D点相连；
NPN管Q7的基极与偏置电压BIAS相连，NPN管Q7的发射极接地。
具体地，缓冲器BUFFER如图6所示，包括PNP管Q9、PNP管Q10、PNP管Q11、PNP管Q12、NPN管Q13、NPN管Q14、PNP管Q15、PNP管Q16、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电流源I1和电流源I2，其中：
PNP管Q9的基极为缓冲器BUFFER的输入端；PNP管Q9的集电极与电阻R7的上端、NPN管Q14的发射极相连；PNP管Q9的发射极与电流源I1的下端、PNP管Q10的发射极相连；
PNP管Q10的基极与电阻R9的下端在E点相连；PNP管Q10的集电极与电阻R8的上端、NPN管Q13的发射极相连；
PNP管Q11的基极与PNP管Q11的集电极、PNP管Q12的基极、NPN管Q13的集电极相连；PNP管Q11的发射极、电流源I1的上端、PNP管Q12的发射极、电流源I2的上端、PNP管Q16的发射极上均连接到电源VCC；
PNP管Q12的集电极与NPN管Q14的集电极、PNP管Q15的基极、电容C1的左端相连；
NPN管Q13的基极与NPN管Q14的基极、基准电压VB相连；
PNP管Q15的发射极与电流源I2的下端、PNP管Q16的基极相连；PNP管Q15的集电极接地；
PNP管Q16的集电极与电阻R9的上端相连；
电阻R9的下端、电容C1的右端、电阻R10的上端在E点相连，E点为缓冲器BUFFER的输出端；
电阻R7的下端、电阻R8的下端、、电阻R10的下端均接地。
具体地，采用IOUTM表示所有整流器差模输出端的输出电流总和，IOUTP表示所有整流器共模输出端的输出电流总和，根据图5所示的结构具体分析将总差分电流转为单端电压的过程。首先根据图5的电路结构推导出输出电压与输出电流的关系，表示为：
其中，V1表示A点处的电压，V2表示B点处的电压，R1表示电阻R1的阻值，R2表示电阻R2的阻值，VS表示电源VS电压，I1表示NPN管Q1的集电极电流，I2表示NPN管Q1的集电极电流，IOUT表示电阻R3和NPN管Q8支路工作电流。
由于电流镜的作用，I2＝I1，将电阻R1与电阻R2的阻值设为相同大小，则式(12)与式(13)相减可得：
此外，从电路结构中可以找到V1和V2的相关性：
V1-I1·R1-VBE4＝V3＝V2-I2·R2-VBE5(15)
其中，V3表示D点的电压，VBE4表示PNP管Q4的基极-发射极压差，VBE5表示PNP管Q5的基极-发射极压差。由于I2＝I1，则式(15)可以化为V2＝V1，故式(14)可以转化为：
IOUT＝IOUTP-IOUTM
VOUT＝IOUT·R3＝(IOUTP-IOUTM)·R3
其中，R3表示电阻R3的阻值。
由上述分析可知，差分转单端跨阻输出结构能够将整流器输出的差分电流转化为单端电压。并且，图5所示结构经过电流镜直接做I-V转换，不涉及闭环反馈结构转换过程，使用低压互补双极工艺加工，响应时间达到40ns，如图7，具有快速响应的特点。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋转”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种采用差分转单端跨阻结构的对数放大器，其特征在于，包括主放大结构和差分转单端跨阻输出结构；其中主放大结构包括6个级联的限幅放大器，且每一个限幅放大器的输出连接一个整流器，每个整流器的输出与差分转单端跨阻输出结构相连；差分转单端跨阻输出结构包括一个缓冲器BUFFER、多个电阻和多个NPN管。
2.根据权利要求1所述的一种采用差分转单端跨阻结构的对数放大器，其特征在于，限幅放大器包括NPN管QL4、NPN管QL5、电流源IT1，电阻RL1、电阻RL2、电阻RC1、电阻RC2，其中：
电阻RL1的上端、电阻RL2的上端均与正电源VCC相连；电阻RC1的右端和电阻RC2的左端在A’点相连，A’点为限幅放大器的共模输出端，且A’点的输出电压为VCM；
NPN管QL4的基极与输入信号正端相连；NPN管QL4的发射极与NPN管QL5的发射极、电流源IT1的上端相连；NPN管QL5的集电极、电阻RL2的下端和电阻RC2的右端在B’点相连，B’点为限幅放大器差模输出负端，且B’点的输出电压为VCM-1/2*Vod；
NPN管QL5的基极与输入信号负端相连；NPN管QL4的集电极、电阻RL1的下端、电阻RC1的左端在C’点相连，C’点为限幅放大器差模输出正端，且C’点的输出电压为VCM+1/2*Vod；其中Vod为B’点与C’点的输出电压的差；
电流源IT1的下端接地。
3.根据权利要求1所述的一种采用差分转单端跨阻结构的对数放大器，其特征在于，整流器包括NPN管QL1、NPN管QL2、NPN管QL3和电流源IT2，其中：
NPN管QL1的基极接限幅放大器差模输出正端，NPN管QL2的基极接限幅放大器差模输出负端，NPN管QL3的基极接限幅放大器共模输出端；
NPN管QL1的发射极、NPN管QL2的发射极、NPN管QL3的发射极与电流源IT2的上端相连；电流源IT2的下端接地；NPN管QL1的集电极与NPN管QL2的集电极在D’点相连，D’点为整流器差模输出端，且D’点的电流为IID；NPN管QL3的集电极为整流器的共模输出端，且电流为ICM。
4.根据权利要求3所述的一种采用差分转单端跨阻结构的对数放大器，其特征在于，NPN管QL3的发射极面积为NPN管QL1和NPN管QL2发射极面积的2倍，则得到如下关系：
IS3＝2IS2＝2IS1
其中，IS1，IS2，IS3表示NPN管QL1、NPN管QL2、NPN管QL3的传输特性常数，与晶体管发射极面积成正比。
5.根据权利要求1所述的一种采用差分转单端跨阻结构的对数放大器，其特征在于，差分转单端跨阻输出结构包括缓冲器BUFFER、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、NPN管Q1、NPN管Q2、NPN管Q4、NPN管Q5、NPN管Q6、NPN管Q7和NPN管Q8，其中：
电阻R1的上端连接电源VS；电阻R1的下端与电阻R5的上端、NPN管Q8的集电极在A点相连，并从该A点延伸单独支线连接整流器负端的输出电流；
电阻R2的上端连接电源VS；电阻R2的下端与电阻R6的上端在B点相连，并从B点延伸单独支线连接整流器正端的输出电流；
电阻R3的上端与NPN管Q8的发射极在C点相连，且C点连接缓冲器BUFFER的输入端BFIN；电阻R3的下端接地；缓冲器BUFFER的输出端为对数放大器输出端VOUT；
电阻R4的上端连接电源VS；电阻R4的下端连接NPN管Q6的发射极；
电阻R5的下端连接NPN管Q4的发射极；
电阻R6的下端连接NPN管Q5的发射极；
NPN管Q1的集电极与NPN管Q4的集电极、NPN管Q8的基极相连，NPN管Q1的基极与NPN管Q2的基极、NPN管Q2的集电极以及NPN管Q5的集电极相连，NPN管Q1的发射极接地；
NPN管Q2的发射极接地；
NPN管Q4的基极、NPN管Q5的基极、NPN管Q6的基极、NPN管Q6的集电极和NPN管Q7的集电极在D点相连；
NPN管Q7的基极与偏置电压BIAS相连，NPN管Q7的发射极接地。
6.根据权利要求5所述的一种采用差分转单端跨阻结构的对数放大器，其特征在于，缓冲器BUFFER包括PNP管Q9、PNP管Q10、PNP管Q11、PNP管Q12、NPN管Q13、NPN管Q14、PNP管Q15、PNP管Q16、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电流源I1和电流源I2，其中：
PNP管Q9的基极为缓冲器BUFFER的输入端；PNP管Q9的集电极与电阻R7的上端、NPN管Q14的发射极相连；PNP管Q9的发射极与电流源I1的下端、PNP管Q10的发射极相连；
PNP管Q10的基极与电阻R9的下端在E点相连；PNP管Q10的集电极与电阻R8的上端、NPN管Q13的发射极相连；
PNP管Q11的基极与PNP管Q11的集电极、PNP管Q12的基极、NPN管Q13的集电极相连；PNP管Q11的发射极、电流源I1的上端、PNP管Q12的发射极、电流源I2的上端、PNP管Q16的发射极上均连接到电源VCC；
PNP管Q12的集电极与NPN管Q14的集电极、PNP管Q15的基极、电容C1的左端相连；
NPN管Q13的基极与NPN管Q14的基极、基准电压VB相连；
PNP管Q15的发射极与电流源I2的下端、PNP管Q16的基极相连；PNP管Q15的集电极接地；
PNP管Q16的集电极与电阻R9的上端相连；
电阻R9的下端、电容C1的右端、电阻R10的上端在E点相连，E点为缓冲器BUFFER的输出端；
电阻R7的下端、电阻R8的下端、、电阻R10的下端均接地。
7.根据权利要求5所述的一种采用差分转单端跨阻结构的对数放大器，其特征在于，电阻R2与电阻R1的阻值大小相同。
8.根据权利要求5所述的一种采用差分转单端跨阻结构的对数放大器，其特征在于，差分转单端跨阻输出结构的输出电流与输出电压的关系式为：
VOUT＝(IOUTP-IOUTM)·R3
其中，R3表示电阻R3的阻值，IOUTM表示所有整流器差模输出端的输出电流总和，IOUTP表示所有整流器共模输出端的输出电流总和，VOUT表示对数放大器输出电压。
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