可編程放大器的應(yīng)用(08-100)

　　表4 表示出頻率補(bǔ)償?shù)倪壿嬰娖焦ぷ鞣峙洹?/p>本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/91677.htm

　　表4 頻率補(bǔ)償?shù)倪壿嬰娖椒峙?/p>

　　最小補(bǔ)償

　　在串行時(shí)鐘引腳上的時(shí)鐘計(jì)時(shí)下，將八位的數(shù)據(jù)位移入串行數(shù)據(jù)輸入引腳來完成即可完成控制寄存器的編程。圖4是將數(shù)據(jù)位移入控制寄存器的時(shí)序圖。圖中可見該控制寄存器的雙重緩沖和載入可分成兩個(gè)步驟。第一個(gè)步驟是利用八個(gè)時(shí)鐘周期將數(shù)據(jù)位移入移位寄存器。然后，移位寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)會(huì)被平行傳輸?shù)叫酒x擇信號(hào)的上升邊沿處的保持寄存器內(nèi)，而保持寄存器的輸出會(huì)用來選擇增益、頻率補(bǔ)償、節(jié)電和零輸入等功能。采用這種方法可防止放大器的狀態(tài)出現(xiàn)轉(zhuǎn)變，直至數(shù)據(jù)被正確位移入移位寄存器為止。

　　圖4 LMP8100 串行數(shù)據(jù)傳送

　　先前出現(xiàn)的數(shù)據(jù)將會(huì)用來設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用在USB數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的可編程增益放大器。假如已決定采用一個(gè)具備有4.096V參考的12位ADC，其分辨率為1mV，那需要用多少的增益才可將一個(gè)普通傳感器的輸出放大至這個(gè)數(shù)值呢?這時(shí)，簡(jiǎn)單地檢討一下傳感器的敏感度和量度出來的變數(shù)跨度，便可發(fā)現(xiàn)一個(gè)已給傳感器的全幅輸出范圍可由2mV 至3V。這意味最高的增益約為205。下列數(shù)式EQ1表示出有關(guān)的計(jì)算。

　　最大增益 = 全幅輸入/最大傳感器輸出 = 4.096V/0.020V = 204.8 (1)

　　這個(gè)由1至205的最大增益范圍可通過把兩個(gè)LMP8100串聯(lián)在一起來實(shí)現(xiàn)。將兩個(gè)放大級(jí)的增益串聯(lián)在一起可增加幅度，從而令到可編程的增益范圍擴(kuò)大到1至256。圖5是將兩個(gè)LMP8100串聯(lián)在一起的實(shí)現(xiàn)方法。每一個(gè)放大器都可將增益編程到由1至16，所以總增益范圍便是1至256并以每單位增量級(jí)計(jì)。

　　除了可編程增益之外，放大器的其他功能都可經(jīng)程序來控制。在大多數(shù)的數(shù)據(jù)采集和記錄應(yīng)用中，測(cè)量一般都是在固定的時(shí)間間隔上執(zhí)行。例如，每兩秒或每10秒等。在這些應(yīng)用中，放大器都可進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)，而每個(gè)放大器的功耗會(huì)降低至40μA。這個(gè)功能可以削減便攜系統(tǒng)中的平均電源電流消耗，從而延長電池的壽命。

　　零功能的作用是通過軟件來修正放大器中的失調(diào)電壓。軟件程序會(huì)為預(yù)期的測(cè)量設(shè)定一個(gè)增益，并在放大器A1內(nèi)設(shè)立一個(gè)零位寬。在這種配置中，放大器A2的輸出電壓便是預(yù)期測(cè)量用的失調(diào)電壓，而這個(gè)數(shù)值會(huì)被軟件存儲(chǔ)并留待下一個(gè)步驟使用。然后，A1中的零位會(huì)被清除，而測(cè)量會(huì)在這時(shí)執(zhí)行，同時(shí)失調(diào)電壓數(shù)值會(huì)從信號(hào)測(cè)量得來的數(shù)值減去。采用這種方法，任何給定增益設(shè)定下的失調(diào)電壓和失調(diào)電壓漂移便可獲得補(bǔ)償。