用8個(gè)數(shù)據(jù)門可設(shè)定1~256倍增益的可編程放大器

電路的功能

目前儀器上使用CPU的傾賂越來越普遍，這些儀器在面板上均設(shè)有旋鈕開關(guān)和電位器。輸入模擬器信號的儀器，由于輸入信號的電壓變動(dòng)范圍很大，所以必須采用某種方法改變放大倍數(shù)。例如，使用電子衰減器或增益可變放大器。本電路用8個(gè)數(shù)據(jù)位來控制放大倍數(shù)，使增益在1~256倍范圍內(nèi)變化。另外，由于從D7開始依次只有一位電平為“H”，所以能夠以6DB為一檔，從256/128倍變到42DB。

電路工作原理

乘法型D-A轉(zhuǎn)換器，把模擬信號和比數(shù)據(jù)相乘EN*數(shù)據(jù)/2N，N代表D-A轉(zhuǎn)換器的倍數(shù)起到電子衰減器的作用。但如果OP放大器的反饋環(huán)路中接上標(biāo)準(zhǔn)電壓輸入，則成為無限大，出現(xiàn)飽和。AD7523帶有C-MOS模擬開關(guān)和R-2R梯形網(wǎng)絡(luò)，額定阻值為5K~20K，中心值為10K的比較多。從RFB端直接輸入，輸入電阻很低，所以在前面加了輸入緩沖放大器，并起到倒相的作用，如果從+IN端輸入，則可獲得同相信號。

可變增益放大器放大倍數(shù)越大，失調(diào)壓也就越大，這就需要OP放大器進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)零，尤其應(yīng)注意A1輸出。在RFB端串聯(lián)RV2進(jìn)行放大倍數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。

OP放大器A2由于反饋量可變，所以放大倍數(shù)越大，閉環(huán)頻率特性惡化，這時(shí)需要縮小放大倍數(shù)可變范圍，或者選用開環(huán)頻率特性好的OP放大器。對于小功率或精密型OP放大器，因?yàn)闋奚私涣魈匦裕援?dāng)輸入數(shù)千赫以上的信號時(shí)應(yīng)予注意。

元件選用

因OP放大器A的差動(dòng)輸入電阻為100K，所以最好選用輸入偏流小的B-FET型OP放大器。當(dāng)使用二級OP放大器時(shí)，因?yàn)檫@種器件沒有失調(diào)電壓調(diào)整端；所以須用電流注入式消除電路。AD7523的邏輯輸入電平因電源VDP而異，用+5V來調(diào)整失調(diào)電壓時(shí)，可與TTL電平兼容，如用+15V的電源，須選用其邏輯輸入電平與VDD無關(guān)的產(chǎn)品，可與TTL電平兼容。失調(diào)調(diào)整的可變電阻如不采用多圈旋轉(zhuǎn)型電位器，調(diào)整起來就很麻煩。

調(diào)整

如果交替設(shè)定AD7523的最低們和最高位為“H”電平，那么放大倍數(shù)可在256倍，2倍兩檔之間改變，這時(shí)要調(diào)整VR1，以便使A2的輸出電壓不變，然后旋轉(zhuǎn)VR3使輸出電壓為0，VR2用來校準(zhǔn)放大倍數(shù)。給輸入端加上規(guī)定的電壓再調(diào)整VR2以校準(zhǔn)增益量。

應(yīng)用注意事項(xiàng)

當(dāng)放大倍數(shù)按順序選取數(shù)種~數(shù)十種恒定值時(shí)，可把EPROM的數(shù)據(jù)輸出作為本電路的輸入，進(jìn)行選址切換。