用1進(jìn)制數(shù)據(jù)選定0~15倍增益的編程放大器電路及功能介紹

電路的功能

音響及通信電路中使用的放大器的增益以分貝為單位這有其合理的一面，但在測(cè)量電路中，則用*1，*2，*5，*5，......這樣的倍數(shù)表示。示波器和記錄儀用的放大器就是其代表。在記錄紙上記錄數(shù)據(jù)時(shí)，增益量如不能微調(diào)則很麻煩，標(biāo)定也相當(dāng)費(fèi)事。

本電路以1倍放大量作為單位，使放大倍數(shù)在0~15之間改變，這樣很容易與記錄紙的刻度相對(duì)應(yīng)。而且因?yàn)榭捎眠壿嬰娖娇刂疲钥蓪⑵渥鳛樽詣?dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中的可變放大邏輯電平控制，所以可將其作為自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中的可變放大器使用。

電路工作原理

基工作原理很簡(jiǎn)單，即應(yīng)用了反相放大器的放大倍數(shù)取決于電阻值之比這一原理。之所以將反饋電阻R1定為80K，是根據(jù)直觀標(biāo)出的。用其它電阻值也沒(méi)關(guān)系。為了使放大倍數(shù)為1，取R3=80，放大倍數(shù)為2R4=40K，放大倍數(shù)為3，電阻值應(yīng)為26.666K，這個(gè)電阻是虛的。實(shí)際上，放大1倍和放大2倍的數(shù)據(jù)位（A、B）同時(shí)接通后，其并聯(lián)電阻值就為80*40+（120）=26.666。

像這樣把具有1、1/2，1/4，1/8加權(quán)的電阻依次并聯(lián)，即可得到0~15倍的合成電阻。

為了用邏輯電平進(jìn)行控制，可采用4個(gè)接點(diǎn)的C-MOS模擬開(kāi)關(guān)。但要注意通態(tài)電阻的存在。關(guān)于減少誤差的措施，有的采用相同開(kāi)關(guān)與反饋電阻R7串聯(lián)，成為接通狀態(tài)的，但由于最多可接通4個(gè)，所以不能取得平衡。本電路電阻陰值選用大于通態(tài)電阻以減少誤差。

因?yàn)镺P放大器A1和A2是反相放大器，所以它們可兼作緩沖放大器，因而不會(huì)因相位反轉(zhuǎn)和增益改變引起輸入電阻變化。各OP放大器的反饋電阻并聯(lián)了小電容，這可以說(shuō)是針對(duì)A2而言的。由于反相輸入端的輸入電容和模擬開(kāi)關(guān)的輸出電容容易產(chǎn)生頻率響應(yīng)尖峰，并聯(lián)的小電容其容量因使用元件而異，要通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以確定。

注釋

緩沖放大器也產(chǎn)生尖峰

普通OP放大器的輸入電容為3~4PF，如果這些電容與布線(xiàn)等雜散電容之和為C8，則在下圖的緩沖放大器中會(huì)產(chǎn)生尖峰，增益增加3DB的頻率，當(dāng)RF為數(shù)百千歐時(shí)，即便是很小的雜散電容，也會(huì)使頻率特性惡化。