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可以设定1、10、100、1000倍数放大倍数的可编程放

作者:dolphin时间:2012-08-13

可以设定1、10、100、1000倍数放大倍数的可编程放大器

电路的功能

该电路是一种由CPU控制的输入4个数据来设定*1、*10、*100、*1000倍的DC放大器。从电路图即可看出,用来切换放大倍数的模拟开关被直接接在OP放大器的输入端子上,所以这种放大器是一种不因通态电阻而产生误差的高精度放大器。

电路工作原理

因为同相放大电路的放大倍数是反馈电路分压比的倒数,并由R2~R5确定分压比,所以可由外部信号选定放大倍数。例如,若需要A=10,为了使分压比为1/10,可以采用90K:10K的电阻分压电路。按照这个顺序对各放大倍数进行计算,则得出电路图中的参数。因为电阻阵列中选用了与之适应的分压电阻,所以当应用时对象要求精度高时,可使用本电路。

输入端的R1及D1、D2是输入保护电路,在仪表内使用本电路时也可不用R1及D1、D2,为了改变反馈电路的分压比获得可变增益,应选用输入偏流小的FET输入型OP放大器。在可变增益DC放大器中需要有失调调整电路,选用最大放大倍数后用VR1进行失调调整。放大倍数设定为1000倍时,频率特性会因P放大器的环路增益高而恶化,应予注意。另外,如果A~D输入全部为“H”电平,就会成为开环状态,OP放大器输出饱和。

注释

OP放大器的频率特性

人们都愿意使用内部进行相位补偿的OP放大器,虽然这种OP放大器用于视频波段时,为了充分发挥元件特性,采用了高级相位补偿技术,但考虑到元件的误差、周围温度变化等因素,我们不推荐这种OP放大器。

这种放大器如果加大放大倍数,在低频范围也会出现问题。下图中表示进行了相位补偿的通用OP放大器的开环特性和放大倍数为A1~A3时对应的频率特性。

在可编程放大器中,频率特性随放大倍数变化而变,请予注意,尤其是应用对象存在信号相位偏移时,实用频率范围要窄得多。

带宽为FT的OP放大器,如果增益为200DB,那么在100KHZ频率响应会有所下降。

同样,再加大增益到60DB,边界频率则为1KHZ。为了解决这一问题,可采取以下办法,对FT高的OP放大器不是进行相位补偿,而是加大放大倍数,前级使用可变衰减器,如有可能可使用电阻衰减器,这样高增益放大器的频率-相位特性则可始终保持不变,而不受放大倍数设定值的影响。



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