一種數控高增益測量放大器的設計

在單片機的算法控制下進行前級放大器放大倍數的適當選取，使得繼電器動作的原則為：選擇最小的前級放大倍數和相適應的最小的后級衰減率，使得由前級放大器的衰減器引起的誤差盡量小。
可變增益的衰減器AD7533也由單片機控制，輸入不同的10位數字量就獲得不同的輸出輸入電壓比。調整相應的衰減率就得到相應的放大倍數。10位的AD7533，數字量每改變1位，衰減就會變動1／1 024，實現步距為1的1 000倍電壓放大倍數。譬如當要得到205的電壓放大倍數時，只要給AD7533置數OCDH(205D)，同時選擇前級放大倍數為102．4，這樣就得到：102．4×10×205／1 024=205的放大倍數；當要得到60的電壓放大倍數時，只要作600／1 024的衰減，同時選擇前級放大倍數為10．24，這樣就得到：10．24×10×600／1 024=60的放大倍數；當要得到6的電壓放大倍數時，只要作600／1 024的衰減，同時選擇前級放大倍數為1．024，這樣就得到：1．024×10×600／1 024=6的放大倍數。

2 測試結果
根據以上思路，對實際制作的測量放大器進行了放大倍數的測試。輸入相應的直流信號，結果如表2所示。

3 結 語
從測試結果可以分析看出，該測量放大器差模電壓放大倍數大，可以對放大倍數預置，并實現顯示，直觀方便。可在10 V范圍內高精度滿足小信號測量的要求。可以根據預置的電壓放大倍數合理分配第一級、第二級的放大量，實現了步進為1的1～1 000的放大倍數預置功能，同時采用多種改進措施提高了放大器的共模抑制比。