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。