几种放大器的程控增益电路设计.pdf

№. 3 　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　陕西科技大学学报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　J un . 2009 　　　　　　J OU RN AL O F SHAAN XI UN IV ER SIT Y O F SCIEN CE T EC HN OL O GY 　　　　　Vol . 27 ·138 · ( ) 　文章编号 2009 030 13805 几种放大器的程控增益电路设计 1 1 ,2 薛开昶 , 王应吉 ( 1. 吉林大学仪器科学与电气工程学院 ,吉林 长春 　130026 ; 2 . 地球信息探测仪器教育部重点实验室 , 吉林 长春 　130026) 摘 　要 :对直流放大器 、音频功率放大器和宽带放大器设计时的主要难点进行了分析 ,给出了 对相应的运放参数及类型的要求. 结合 3 种放大器各 自的特点 ,设计了相应的由DA C0832 衰 减器 、X9C503 数字电位器和 AD603 集成压控增益运放为核心构成的一种程控增益控制方 案 ,使得采用数字化手段控制模拟量放大成为可能. 关键词 :放大器 ; 运放参数 ; 程控增益 ; 衰减器 ; 数字电位器 ; AD603 中图分类号 : TN 72 1. 1 　　　　　文献标识码 :A 0 　引言 随着数字集成电路的发展及微型控制器的使用 ,利用特殊手段实现放大器的增益程控对于实现信号 处理的自动化及仪器仪表的高精度有重要意义. R2 R 梯形电阻网络的衰减特性广泛应用于 D/ A 芯片和 程控增益运放 ,使放大器实现高精度程控增益成为可能. 1 　直流放大器 1. 1 　直流放大器设计要点及运放选择 直流放大器是用来放大缓慢变化信号的电路 ,其在 自动控制设备 、电子计算机以及电子仪器中应用极 为广泛. 直流放大器设计最主要的是处理零点漂移问题. 零点漂移是当输入信号为零时 , 由于工作点的不 稳定而引起静态电位发生的不规则变化 ,这种变化经逐级放大 ,使直流放大器输出端的电压偏离原来的初 始零值. 放大倍数愈大 ,输出端的漂移现象愈严重 ,可能导致输入的微弱信号将湮没在漂移的现象之中而 无法分辨 ,因此在直流放大器中抑制零点漂移是一个突出的问题[ 1] . 为了达到抑制零点漂移的目标 ,在选 Δ Δ 择运放时应首先考虑运放的直流参数 ,如输入失调电压 UIO 、输入失调电压的温度系数 UIO / T 、输入失 调电流 I IO 等要小于一定数值. 在通用的直流放大器中可以选择运放 O P07 , 当需要更高精度时可选择 O P27 ,且如果直流放大器频带宽度较宽则可选择 O P37 . 其主要参数如表 1 所示. 表 1 　O P07 E 、O P27 E 、O P37 E 典型参数表 1. 2 　直流放大器增益控制 ( ) Δ Δ ( ) ( ) ( ) UIO t yp UIO / T t yp I IO t yp B WG t yp 1. 2 . 1 　直流放大器前级放大电路 μ ( μ ) / V / V/ ℃ / nA / M Hz 因为仪用放大器具有低输入失调电压 、高 O P07 E 45 0 . 3 0 . 9 0 . 6 共模拟制比、可用单电阻实现增益大范围调节 O P27 E 20 0 . 2 10 8