可編程放大器的應(yīng)用(08-100)

　　現(xiàn)將三個(gè)不同類型的溫度傳感器作比較，它們分別是熱電耦、RTD(電阻溫度檢測(cè)器)和LM35硅片溫度傳感器。

　　表1 不同類型的溫度傳感器之敏感度比較

　　再參考圖1，可以發(fā)現(xiàn)PGA(可編程增益放大器)的作用是將傳感器的信號(hào)按比例放大至ADC的輸入范圍。由于要配合現(xiàn)今的USB、IP和其他通信鏈路的應(yīng)用趨勢(shì)，故該P(yáng)GA的增益功能最好能用微控制器以數(shù)字方式來(lái)控制。雖然現(xiàn)今有幾種不同的PGA供選擇，但用戶均傾向使用二進(jìn)制式的放大方法，諸如是1, 2, 4, 8, 16…，或者是其他的放大倍級(jí)。對(duì)于這類數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而言，最理想的放大器應(yīng)該在整個(gè)增益范圍內(nèi)分為若干個(gè)小而均勻的增益量級(jí)。此外，通過(guò)將系統(tǒng)綜合，由軟件控制的功能以及在運(yùn)作期間配置系統(tǒng)增益和信號(hào)路徑特性的能力，可以為儀器提供靈活的系統(tǒng)校正和其他調(diào)節(jié)功能。

　　美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體最近推出的LMP8100可編程放大器具備有新增的數(shù)字式可編程能力。通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)的接口通信協(xié)定，可以在低成本高效率底下實(shí)現(xiàn)SPI總線、增益、頻率補(bǔ)償、零輸入和節(jié)電等功能。這些信號(hào)路徑功能皆由軟件控制，并為傳感器接口、失調(diào)修正和寬帶控制等設(shè)計(jì)帶來(lái)增值功能。

　　以下的部份將會(huì)討論一個(gè)具備單位增益的PGA在USB鏈接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方法。

　　LMP8100的功能特色

　　LMP8100可實(shí)現(xiàn)四個(gè)可編程功能：

　　1. 非反相-增益可在從增益1至16間逐級(jí)單位選擇。

　　2. 內(nèi)部頻率補(bǔ)償可以編程到四個(gè)數(shù)值中的其中一個(gè)。

　　3. 放大器的輸入可以從輸入信號(hào)脫離并連接到接地。放大器的失調(diào)電壓可被量度。

　　4. 放大器可以編程到節(jié)電模式以將功耗盡量減少。

　　圖3表示出一個(gè)LMP8100的簡(jiǎn)化原理圖。