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如何設計電位器可控增益放大器?
一、采用A/D/A+DSP構成的數(shù)字信號處理系統(tǒng)來實現(xiàn),該方案的系統(tǒng)組成復雜、成本較高。
二、采用可編程放大器,由于采用專用芯片,增益控制受限于芯片所提供的能力,靈活性差,其成本也較高。
三、眾所周知,放大器的增益與電阻有關,改變相應電阻的阻值就可改變放大器的增益,由于采用改變電阻來控制放大器增益的方案具有概念清晰、電路組成簡單、實現(xiàn)容易、成本低廉,可較好地滿足實際要求,通常采用該方案,具體實現(xiàn)方法又有以下幾種:
1、通過小型繼電器切換不同阻值的固定電阻來改變電阻,各固定電阻是經理論計算并經調試后確定的。
2、采用電阻型光耦合器(如AD521L/H等),通過控制其發(fā)光管電流實現(xiàn)電阻阻值的改變。
3、采用數(shù)字電位器(如X9312,X9241等),通過軟件控制寫入到電位器相關寄存器的數(shù)值來改變電阻阻值。
采用小型繼電器的方法僅適用于所控制的電阻較少的情形,當要求控制的增益種類總數(shù)較多時,便形成了繼電器陣列,使得電路結構龐大,其控制的可靠性也大大降低。另外,繼電器切換過程中也難免會對其他電路產生干擾。
電阻型光耦合器具有較好的隔離效果,但須配合D/A轉換電路以及放大電路才能工作,其電路構成復雜、成本較高。另外,電阻型光耦合器發(fā)光二極管電流和其電阻值呈非線性關系,這又使控制難度加大。
第3種方法采用數(shù)字電位器,具有電路結構簡單、使用方便等優(yōu)點,只要所選用的數(shù)字電位器有足夠高的分辨率,即可滿足對增益控制的要求??蛇x用X9241M數(shù)字電位器,其內部有4個電位器,具有三種阻值,每個電位器的分辨力達1/63,芯片控制采用I2C總線,對于不同的電壓增益可選用不同阻值的電位器,并通過改變該電位器滑動端計數(shù)寄存器的數(shù)值來改變滑動端相對于固定端的電阻值,從而實現(xiàn)增益的調整。