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如何设计电位器可控增益放大器?

文章出处:iovisrl.com  编辑:升威电子  发表时间:2017-03-16

一、采用A/D/A+DSP构成的数字信号处理系统来实现,该方案的系统组成复杂、成本较高。
二、采用可编程放大器,由于采用专用芯片,增益控制受限于芯片所提供的能力,灵活性差,其成本也较高。

三、众所周知,放大器的增益与电阻有关,改变相应电阻的阻值就可改变放大器的增益,由于采用改变电阻来控制放大器增益的方案具有概念清晰、电路组成简单、实现容易、成本低廉,可较好地满足实际要求,通常采用该方案,具体实现方法又有以下几种:
1、通过小型继电器切换不同阻值的固定电阻来改变电阻,各固定电阻是经理论计算并经调试后确定的。
2、采用电阻型光耦合器(如AD521L/H等),通过控制其发光管电流实现电阻阻值的改变。
3、采用数字电位器(如X9312,X9241等),通过软件控制写入到电位器相关寄存器的数值来改变电阻阻值。
采用小型继电器的方法仅适用于所控制的电阻较少的情形,当要求控制的增益种类总数较多时,便形成了继电器阵列,使得电路结构庞大,其控制的可靠性也大大降低。另外,继电器切换过程中也难免会对其他电路产生干扰。

电阻型光耦合器具有较好的隔离效果,但须配合D/A转换电路以及放大电路才能工作,其电路构成复杂、成本较高。另外,电阻型光耦合器发光二极管电流和其电阻值呈非线性关系,这又使控制难度加大。

第3种方法采用数字电位器,具有电路结构简单、使用方便等优点,只要所选用的数字电位器有足够高的分辨率,即可满足对增益控制的要求。可选用X9241M数字电位器,其内部有4个电位器,具有三种阻值,每个电位器的分辨力达1/63,芯片控制采用I2C总线,对于不同的电压增益可选用不同阻值的电位器,并通过改变该电位器滑动端计数寄存器的数值来改变滑动端相对于固定端的电阻值,从而实现增益的调整。

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