可编程增益放大器电路图工作原理

接线图 2023年02月15日 18:15 433 admin

数显表要输入不同种类传感器的信号和标准信号，但各种信号最大量程对应的电量相差很大，如K型热电偶0-1200℃对应的热电势是0-48.838mV，S型热电偶0-1600℃对应的热电势是0-16.777mV。可见输入信号有大有小，所以对放大器的放大倍数要求也不同。常规做法是采用多个放大器，而数显表则采用可编程增益放大器(PGA)，来满足各种类型输入信号的不同的放大倍数。只要准备几种量程，就可满足常见的各种输入信号类型。

可编程增益放大器由电子模拟开关和集成运算放大器构成。各型数显表的电路结构、使用器件虽不相同，但基本原理相似，从图5可见，输入数显表的所有信号都是共用一个放大器，因此，所有信号都需要尽可能使用这个放大器的输入范围。为解决放大倍数不相同的问题，可通过模拟开关X0-X3的选择，把电路中的反馈电阻进行组合，即通过各开关的通断来调整放大器的增益。从图可知这是个使用同相运算放大器的电路，放大器的增益。开关X1接通时放大器有10倍的增益，开关X0接通时放大器有17倍的增益，开关X3接通时放大器有50倍的增益，就可以用单个运放来完成大小不同输入信号的放大。即不管输入数显表的是什么量程的信号，经过程控放大器处理，就变成了与A/D转换器相匹配的电平信号，这样一台数显表就可以实现万能输入(即接收多种类型的信号输入)。当数显表接收直流电流信号时，大多通过250Ω或50Ω的标准电阻转换成1-5V或0.2-1V的电压信号，并通过X2开关把放大器的输出端和反相端连接起来，此时增益A=1，即V0=Vi，没有电压放大作用，成了一个电压跟随器。
可编程增益放大器电路图工作原理第1张