EDN China > 设计实例 > 模拟设计 > 运放与功放 > 正文
? 2016博客大赛-不限主题,寻找电子导师,大奖升级??

用D/A转换器实现高精度可编程增益放大器

来源:电子产品世界/作者:徐继红?? 2006年09月20日 ?? 收藏0
?????? 实际应用中,常常需要一个增益可软件编程的放大器(PGA),用来将不同幅度的模拟输入信号放大到某个特定范围,便于A/D转换器进行采样,或者将给定信号放大一个由软件设定的增益后输出。但可供选用的现成的可编程增益放大器并不多见,需要采用其它方法来实现,通常有两种方法:1)运放+模拟开关+电阻网络;2)运放+数字电位器。其中,前一种方法利用模拟开关切换电阻反馈网络,从而改变放大电路的闭环增益。此种方法所需元器件较多,电路庞大,而且精度受到限制。第二种方案采用固态数字电位器来控制放大电路的增益,线路较为简单。但现有的数字电位器分辨率有限,常见的有32、64抽头,少数可达1024抽头,因而构成的放大器精度有限,无法满足10位甚至12位数据采集系统的要求。

?????? 实际上,还有另外一个更为简单、精确,但又常常被人们忽视的方法,那就是采用D/A转换器来实现高精度可编程增益放大器。图1所示就是一个采用MAXIM 公司的12位D/A转换器MAX502构成的12位

可编程增益放大器。可以看到此种方案非常简单,只需单片D/A转换器即可实现一个完整的高精度PGA,甚至可以不需要任何外围元件(图中的微调电位器W1和W2可以省去)。并且它还具有十分方便的编程接口,可以直接挂到数据总线上(16位总线可以采用 MAX502,8位总线可以采用MAX501,SPI串行总线可以采用MAX532)。下面对其工作原理及性能参数进行简要分析。

????? ?工作原理

??????? MAX502 D/A转换器利用R-2R梯形解码网络实现数字量到模拟量的变???

工作原理????

两个外接电位器W1

?????? 输入不同的数字量D,就可以在1~4096间设定放大器的电压增益。图1中的两个外接电位器W1、W2分别用于对放大器的失调和增益误差进行微调,可进一步提高放大器的精度,要求不太高时也可以省去。

??????? 性能参数

??????? 该放大器的性能参数可以根据D/A转换器的相应参数换算得到,根据MAX502的性能指标可以得到图1电路的主要性能参数如下:

  • 输入失调电压:<±1mV (未调整)?

  • 输入失调温漂:±5μV/℃????? 增益误差:<0.07%(未调整)

  • ?增益温度系数:<±1ppm/℃?????

  • 单位增益带宽:3MHz?????

  • ?压摆率:5V/μs?????

  • 输出摆幅:±10V(2kΩ负载)?????

  • 输出电阻:0.2Ω?????

  • 输出噪声电压:25nV/ Hz?????

  • 总谐波失真(THD):-90dB


?? ?? ??


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友
?? ??

D/A转换器? 增益放大器? R-2R梯形解码网络?

相关文章

我来评论
美国的游客
美国的游客 ??? (您将以游客身份发表,请登录 | 注册)
?
有问题请反馈