程控增益放大部分电路
程控增益放大部分电路
为了改变放大器的增益，一般有两条途径：一是改变反相端 的输入电阻阻值，二是改变负反馈电阻阻值。通过设计一个电阻网络和开关来实现这种功能。
方案一：采用模拟开关或继电器作为开关，构成梯形电阻网络，由单片机控制继电 器或模拟开关的通断，从而改变电压增益。此方案的优点在于继电器的导通电阻小，断开电阻大，损耗较少，且有很好的隔离作用。但缺点是电阻网络的匹配难以实现，且占用体积大，速度较慢。因此，给调试工作将带来很大的困难。
方案二：为了解决电阻网络的匹配问题，考虑能否利用集成的高精度电阻网络。鉴于d/a转换器能把数字量变为模拟量，它的内部结构一般是电阻r-2r梯形网络，并集成有多路模拟开关。因此，我们采取了与常规d/a变换不同的用法，巧妙地反向利用d/a转换器的内部电阻网络实现此功能。又考虑到ad7520是一种廉价型的10位d/a转换芯片，由cmos电流开关和梯形电阻网络构成，结构简单，通用性好，配置灵活，其内部电阻网络由薄膜电阻构成，激光修正，相对于继电器和模拟开关等设计电阻网络而言，具有精确度高、体积小、控制方便、外围布线简化等特点。因此，最后采用方案二来实现程控电压增益。其等效电路图为图3。由数字量控制的r-2r梯形网络在反馈回路上等效为输入电阻rpo。从参考电压vr流经梯形网络至iout1端的电流if'和没有分流电阻r0时的电流，i(iout1)相比，其关系为，if’=(d/1024)×i，故rf=(1024/d)×r0。因此，这种程控增益放大器的增益a为
数字量d与放大器增益a的关系表为
通过调节rfb的值，可使上表的对应关系得以满足。
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