用8個數據門設定1~256倍增益的可編程放大器

用8個數據門可設定1~256倍增益的可編程放大器

電路的功能

目前儀器上使用CPU的傾賂越來越普遍，這些儀器在面板上均設有旋鈕開關和電位器。輸入模擬器信號的儀器，由于輸入信號的電壓變動范圍很大，所以必須采用某種方法改變放大倍數。例如，使用電子衰減器或增益可變放大器。本電路用8個數據位來控制放大倍數，使增益在1~256倍范圍內變化。另外，由于從D7開始依次只有一位電平為“H”，所以能夠以6DB為一檔，從256/128倍變到42DB。

電路工作原理

乘法型D-A轉換器，把模擬信號和比數據相乘EN*數據/2N，N代表D-A轉換器的倍數起到電子衰減器的作用。但如果OP放大器的反饋環路中接上標準電壓輸入，則成為無限大，出現飽和。AD7523帶有C-MOS模擬開關和R-2R梯形網絡，額定阻值為5K~20K，中心值為10K的比較多。從RFB端直接輸入，輸入電阻很低，所以在前面加了輸入緩沖放大器，并起到倒相的作用，如果從+IN端輸入，則可獲得同相信號。

可變增益放大器放大倍數越大，失調壓也就越大，這就需要OP放大器進行準確調零，尤其應注意A1輸出。在RFB端串聯RV2進行放大倍數的標準。

OP放大器A2由于反饋量可變，所以放大倍數越大，閉環頻率特性惡化，這時需要縮小放大倍數可變范圍，或者選用開環頻率特性好的OP放大器。對于小功率或精密型OP放大器，因為犧牲了交流特性，所以當輸入數千赫以上的信號時應予注意。

元件選用

因OP放大器A的差動輸入電阻為100K，所以最好選用輸入偏流小的B-FET型OP放大器。當使用二級OP放大器時，因為這種器件沒有失調電壓調整端；所以須用電流注入式消除電路。AD7523的邏輯輸入電平因電源VDP而異，用+5V來調整失調電壓時，可與TTL電平兼容，如用+15V的電源，須選用其邏輯輸入電平與VDD無關的產品，可與TTL電平兼容。失調調整的可變電阻如不采用多圈旋轉型電位器，調整起來就很麻煩。

調整

如果交替設定AD7523的最低們和最高位為“H”電平，那么放大倍數可在256倍，2倍兩檔之間改變，這時要調整VR1，以便使A2的輸出電壓不變，然后旋轉VR3使輸出電壓為0，VR2用來校準放大倍數。給輸入端加上規定的電壓再調整VR2以校準增益量。

應用注意事項

當放大倍數按順序選取數種~數十種恒定值時，可把EPROM的數據輸出作為本電路的輸入，進行選址切換。