程控放大器及其典型应用的实例-光学精密工程.PDF

第6卷　第2期 光学　精密工程 . 6, . 2 V o l N o 1998年4月 O P T IC S AN D PR EC IS ION EN G IN EER IN G A p r il, 1998 程控放大器及其典型应用的实例 王　炜 ( 中国科学院长春光学精密机械研究所　　长春 130022) 　　摘要　分析了程控放大器的基本原理和用它对模拟信号进行稳幅和稳零的方法, 并定量分析了程控信号的可调节范围及精度。讨论了程控放大器的应用范围。 关键词　　程控放大器　稳幅　稳零　细分 1　引　　言 　　在计算机数控系统中, 模拟信号在送入计算机进行处理前, 必须进行量化, 即进行 转 A D 换。进行 转换之前, 必须考虑 转换器的分辨率和模拟输入电压量程这两个问题。 A D A D 在一些特殊的应用中, 我们常希望输入信号的幅值接近 的输入电压量程的上限。工 A D 程上常采取改变放大器增益的方法对幅值大小不一的信号进行放大。在计算机数控系统中, 为 实现不同幅度信号的放大, 往往不希望、甚至也不可能利用手动方法来实现增益变换。 利用程控放大器可以很好地解决上述问题。 程控放大器是根据使用要求由程序控制改变增益的放大器, 具有控制方便, 线性度高, 稳 [ 1 ] 定可靠等优点 。 使用程控放大器改变模拟输入信号的增益, 并配合 的使用, 可允许输入的模拟信号 A D 在较大范围内动态变化, 达到了提高 的输入电压量程的目的, 也相当于提高了 的 A D A D 分辨率。 2　原　　理 2 1　可变增益放大器 图1是一个可变增益运算放大器电路。 收稿 日期: 1997- 09- 03 修稿 日期: 1997- 09- 29 　 光学　精密工程 6卷 90 . 1　 F ig T h e p r in cip le o f ga in var iab le am p lifier 该放大器的增益为K v = 1 + R f R x , 其中R x 是反相输入端的对地电阻, 即R 2 , R 3 , R 4 的 阻值或它们的并联组合。 可以使R 2 , R 3 和R 4 以八种不同的组合方式接地, 以改变反馈量的大小。若将接通的电阻 值代入上式的R x 中, 可以求得放大器的八种放大倍率值。 2. 2 程控放大器 一个典型的 转换器包含有逐级衰减的梯式电阻网络, 受数字输入控制的开关和一 D A 个相当于梯式电阻网络等效输出阻抗的反馈电阻, 以及一个相加放大器。采用 转换器和