程控增益放大部分電路

程控增益放大部分電路

為了改變放大器的增益，一般有兩條途徑：一是改變反相端 的輸入電阻阻值，二是改變負反饋電阻阻值。通過(guò)設計一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò )和開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現這種功能。
方案一：采用模擬開(kāi)關(guān)或繼電器作為開(kāi)關(guān)，構成梯形電阻網(wǎng)絡(luò )，由單片機控制繼電 器或模擬開(kāi)關(guān)的通斷，從而改變電壓增益。此方案的優(yōu)點(diǎn)在于繼電器的導通電阻小，斷開(kāi)電阻大，損耗較少，且有很好的隔離作用。但缺點(diǎn)是電阻網(wǎng)絡(luò )的匹配難以實(shí)現，且占用體積大，速度較慢。因此，給調試工作將帶來(lái)很大的困難。

方案二：為了解決電阻網(wǎng)絡(luò )的匹配問(wèn)題，考慮能否利用集成的高精度電阻網(wǎng)絡(luò )。鑒于D/A轉換器能把數字量變?yōu)槟M量，它的內部結構一般是電阻R-2R梯形網(wǎng)絡(luò )，并集成有多路模擬開(kāi)關(guān)。因此，我們采取了與常規D/A變換不同的用法，巧妙地反向利用D/A轉換器的內部電阻網(wǎng)絡(luò )實(shí)現此功能。又考慮到AD7520是一種廉價(jià)型的10位D/A轉換芯片，由CMOS電流開(kāi)關(guān)和梯形電阻網(wǎng)絡(luò )構成，結構簡(jiǎn)單，通用性好，配置靈活，其內部電阻網(wǎng)絡(luò )由薄膜電阻構成，激光修正，相對于繼電器和模擬開(kāi)關(guān)等設計電阻網(wǎng)絡(luò )而言，具有精確度高、體積小、控制方便、外圍布線(xiàn)簡(jiǎn)化等特點(diǎn)。因此，最后采用方案二來(lái)實(shí)現程控電壓增益。其等效電路圖為圖3。由數字量控制的R-2R梯形網(wǎng)絡(luò )在反饋回路上等效為輸入電阻Rpo。從參考電壓VR流經(jīng)梯形網(wǎng)絡(luò )至IOUT1端的電流IF'和沒(méi)有分流電阻R0時(shí)的電流，I(IOUT1)相比，其關(guān)系為，IF’=(D/1024)×I，故RF=(1024/D)×R0。因此，這種程控增益放大器的增益A為

數字量D與放大器增益A的關(guān)系表為

通過(guò)調節RFB的值，可使上表的對應關(guān)系得以滿(mǎn)足。