第五章 程控增益放大模块

摘要本文设计是程控增益放大器。

说明了程控增益放大器的结构和功能及其主要的特点。

最后举出了实用电路。

本系统以MCS-51单片机及其扩展，多路转换开关，数控增益放大器等构成了实用性较强的硬件电路。

放大器是应用最广泛的一类电子线路。

它的功能是将输入信号进行不失真地放大。

在广播，通信，自动控制，电子测量等各种电子设备中，放大器是必不可少的组成部分。

在各类电子仪器和设备所采用的电子线路中，集成运算放大器是应用最普遍的模拟电子器件。

集成运放配上不同的反馈网络和采用不同的反馈方式，就可以构成功能和特性完全不同的各种集成运放电子电路，简称运放电路。

这些运放电路是各种电子电路中的最基本的组成环节。

本系统能够实现增益由程序控制，能够满足各项技术指标，测量准确，工作可靠，性能价格比较高。

关键词：放大器，多路转换开关，MCS-51单片机SummaryThis text design is a distance to control to increase benefit enlarger.Elucidation the distance control structure and function of increase the benefit enlarger and it be main of characteristics.The end enumerated practical electric circuitThis system with the MCS-51 list slice machine and it expand, many road conversion switch, number control to increase benefit enlarger etc. constitute the function stronger hardware electric circuit.Enlarger is application the extensive electronics circuit.It of the function carry on importation signal not to lose to really enlarge.At the broadcasting, correspondence, auto control, the electronics measure etc. various electronics equipments in, the enlarger be a constitute of essential to have part.In every variety the electronics circuit for adopt of electronics instrument and equipments, integration operation enlarger is application the most widespread of imitate electronics sparepart.Integration the luck put to go together with up the feedback way of the feedback network and adoption dissimilarity of dissimilarity, can constitute function and characteristic be various totally different integration luck turn on electricity sub- electric circuit, brief name luck turn on electricity road.These lucks' turning on electricity road is in various electronics electric circuit of most basically constitute link.This system can realization increase a benefit from the procedure control, can satisfy each item technique index sign, measure accurate, work credibility, function price more Gao.Keyword:Enlarger, many road conversion switch, MCS-51 list slice machine目录前言第一章MCS-51单片机及其扩展1．1MCS-51系列单片机系统结构1．2MCS-51单片机的扩展第二章多路转换开关简介第三章数控增益放大器的基本原理第四章测量放大器4．1 测量放大器的原理4．2 测量放大器的选择4．3 测量放大器在数控增益放大器中的应用第五章数控增益放大器实例5．1 PFA100多路输入数控增益运算放大器5．2 AD612/614数控增益测量放大器5．3 程序示例结束语致谢参考文献前言随着近代超大规模集成电路的出现，微处理器及其外围芯片有了迅速的发展。

程控增益调整放大器AD603中文资料datasheet pdf越人的程控增益调整放大器AD603中文资料(datasheet,pdf)AGC电路常用于RF/IF电路系统中，AGC电路的优劣直接影响着系统的性能。

因此设计了AD603和AD590构成的3~75dBAGC电路，并用于低压载波扩频通信系统中的数据集中器。

在很多信号采集系统中，信号变化的幅度都比较大，那么放大以后的信号幅值有可能超过A/D转换的量程，所以必须根据信号的变化相应调整放大器的增益。

在自动化程度要求较高的系统中，希望能够在程序中用软件控制放大器的增益，或者放大器本身能自动将增益调整到适当的范围。

AD603正是这样一种具有程控增益调整功能的芯片。

它是美国ADI公司的专利产品，是一个低噪、90MHz带宽增益可调的集成运放，如增益用分贝表示，则增益与控制电压成线性关系，压摆率为275V/μs。

管脚间的连接方式决定了可编程的增益范围，增益在-11~+30dB时的带宽为90Mhz，增益在+9~+41dB时具有9MHz带宽，改变管脚间的连接电阻，可使增益处在上述范围内。

该集成电路可应用于射频自动增益放大器、视频增益控制、A/D转换量程扩展和信号测量系统。

AD603的特点、内部结构和工作原理(1)AD603的特点AD603是美国AD公司继AD600后推出的宽频带、低噪声、低畸变、高增益精度的压控VGA芯片。

可用于RF/IF系统中的AGC电路、视频增益控制、A/D范围扩展和信号测量等系统中。

(2)ad603引脚排列是、功能及极限参数AD603的引脚排列如图1所示，表1所列为其引脚功能。

图1AD603引脚图●电源电压Vs:±7.5V;●输入信号幅度VINP:+2V;●增益控制端电压GNEG和GPOS:±Vs;●功耗:400mW;●工作温度范围;AD603A:-40℃~85℃;AD603S:-55℃~+125℃;●存储温度:-65℃~150℃(3)AD603内部结构及原理AD603内部结构图如图2所示。

程控增益放大器的几种通用设计方法1. 引言1.1 引言程控增益放大器是一种常用的电子元器件，能够对输入信号进行放大，从而实现信号处理和传输。

在现代电子技术领域，程控增益放大器应用广泛，可以用于音频放大、信号采集、通信系统等多个领域。

在设计程控增益放大器时，需要考虑到电路的稳定性、放大倍数、输出功率等因素。

根据不同的需求和应用场景，可以采用不同的设计方法来实现。

本文将介绍几种通用的设计方法，包括反馈电路设计、桥式电路设计和共源共漏极电路设计。

通过深入研究这些设计方法，可以帮助工程师们更好地理解程控增益放大器的原理和工作方式，从而在实际应用中更加灵活地进行设计和调试。

希望本文能为读者提供有益的参考和指导，帮助他们在工程实践中取得更好的成果。

2. 正文2.1 设计方法一：反馈电路设计反馈电路是程控增益放大器设计中常用的一种方法。

通过在放大器的输入端和输出端之间引入反馈回路，可以有效地控制放大器的增益、带宽和稳定性。

反馈电路分为正反馈和负反馈两种类型，其中负反馈是应用最为广泛的一种。

在设计反馈电路时，首先需要选择合适的放大器结构和反馈类型。

常用的放大器结构包括电压放大器、电流放大器和功率放大器。

而在选择反馈类型时，需要考虑到设计的目的和性能要求，比如希望增加放大器的带宽就需要采用带宽增强型反馈电路。

在设计反馈电路时，还需要注意反馈回路的稳定性和相位裕度。

通过合理设计反馈网络中的元件参数，可以提高放大器的稳定性和抑制干扰。

还需要考虑反馈电路的线性度和降噪能力，以确保放大器输出的信号质量。

反馈电路是一种有效的设计方法，可以帮助提高放大器的性能和稳定性。

在实际应用中，设计者需要根据具体需求选择合适的反馈类型和参数，以实现最佳的设计效果。

2.2 设计方法二：桥式电路设计桥式电路设计是一种常用的程控增益放大器设计方法，具有较好的性能和稳定性。

在桥式电路设计中，通过合理选择电阻和电容的数值，可以实现放大器的特定增益和频率响应。

电子技术课程设计报告（一）程控增益放大器设计院系：电气与信息工程学院专业：电子信息工程班级：11-2班姓名：学号：黑龙江工程学院电气与信息工程学院目录目录 (1)第1章系统设计 (2)1.1设计要求 (2)1.1.1设计任务 (2)1.1.2技术要求 (2)1.2方案比较 (2)1.3 方案论证 (3)1.3.1 总体思路 (3)1.3.2 设计方案 (3)第2章主要电路设计与说明 (5)2.1 CD4052芯片说明 (5)2.2 TL082 (5)2.3主要电路的设计 (6)第3章系统的安装、调试与参数测量 (8)3.1系统的安装 (8)3.2调试 (8)3.3参数测量 (9)3.3.1 测量数据与理论数据 (9)3.3.2 误差分析 (9)第4章结论、修改意见及心得体会 (10)4.1 结论 (10)4.2 修改意见 (10)参考文献 (11)附录 (12)第1章 系统设计1.1设计要求1.1.1设计任务设计一个程控增益放大器，要求提供总体设计方案，画出各单元及总体电路图，计算元件参数，安装并调试电路。

写出设计总结报告。

1.1.2技术要求1) 增益调整为：1倍、2倍、5倍、和10倍4档；2) 由拨码开关切换增益；3) 10倍增益带宽为20KHz ；1.2方案比较方案一：采用由同相比例放大器构成的程控增益放大器，如图1.2.1：图1.2.1 电磁继电器法通过切换电阻R 的值，从而改变放大倍数RR 1A f +=。

f R 的切换通过继电器开关来切换。

这种方案由于继电器尺寸过大，工作慢，效率低、线圈还需要大的能量，所以工作电流大，并且存在电磁辐射，所以这种方案不可取。

方案二：依然采用同相比例放大器构成的程控增益放大器，如图1.2.2：图1.2.2 模拟开关方法两路模拟开关的控制端接在一起，并用电压跟随器跟随输出端，这样的设计不仅解决了模拟开关导通电阻对电路精度的影响，并且达到了正比例放大电路的要求。

●集成电路应用　程控增益放大器和自动调整增益放大器的设计武汉华中理工大学自控系(430074)　王俊杰 黄心汉摘　要:在很多信号采集系统中都需要进行量程切换,最常用的方法就是调整放大器的增益;在很多场合需要用软件来控制放大器增益,或者放大器能自动调整增益。

结合一些新近推出的集成芯片,给出了实现这两种放大器的一些实用电路。

关键词:程控增益放大器　自动调整增益放大器　D A 在很多信号采集系统中,信号变化的幅度都比较大,如果采用单一的放大增益,那么放大以后的信号幅值有可能超过A D 转换的量程,所以必须根据信号的变化相应调整放大器增益。

在自动化程度要求较高的系统中,用手工切换电阻来改变放大器增益的方法是不可取的,这就希望能够在程序中用软件控制放大器的增益,或者放大器本身能够自动调整增益到合适的范围。

下面介绍几种采用不同方案设计的程控增益放大器和自动调整增益放大器。

1　使用具有程控增益放大功能的集成芯片近年来,一些著名的模拟器件生产厂家,如AD (A nalog D evice )公司、BB (BU RR -BROWN )公司等都推出了一系列具有程控增益功能的芯片。

表1列出了几种常见型号。

表1　具有程控增益功能的常见集成芯片芯片名称公司可选的放大增益PGA 102103BB 公司1,10,100PGA 203BB 公司1,2,4,8PGA 202 204BB 公司1,10,100,1000AD 365(带采样保持)AD 公司1,10,100,500AD 524AD 公司1,10,100,1000AD 75068(8通道)AD 公司1,2,4,8,16,32,64,128图1　程控增益放大器电路图这些芯片的性能优越,使用方法简单明了,只需很少的外围器件就能构成一个完美的程控增益放大器。

这里给出由PGA 203构成的程控增益放大器的电路图,如图1所示。

在这里,所有的电源都应当通过一个1ΛF 的钽电容接到模拟地;因为11脚和4脚上的任何电阻都会引起增益误差,所以它们的连线应当尽可能短。

程控增益直流放大器的设计报告专业专心专注程控增益直流放大器的设计报告学校:武汉东湖学院院系:电子信息工程学院队员:目录1、摘要...................................................................... ........................2、系统任务与要求..................................................................2.1、设计任务...................................................................2.2、设计要求.......................................................................2.3、设计发挥...................................................................... 3、系统的设计方案.......................................................................3.1、系统框图设计.....................................................3.2、STC89C52单片机模块........................................3.3、数模转换模块........................................3.4、信号采集模块......................................................3.5、直流放大模块..................................................3.6、显示模块.......................................................4、系统的调试..................................................4.1、系统调试仪器仪表................................专业资料参考首选专业专心专注4.2、系统的误差分析......................................... 5、系统的软件设计...................................... 6、结论......................................................7、元件清单............................................. 8、参考文献.........................................1、摘要:系统以STC89C52单片机最小系统为核心，用AD603作为差分放大器，以单片机控制DAC0832转换器和NE5532输出一线性变化的控制电压，在控制电压的控制下，信号通过AD603实现可编程放大，并能实现步进，差分放大后的信号通过OP07实现后级放大，用单片机把控制电压变化的数字信号转换成放大增益并由1602液晶屏显示。

程控增益直流放大器摘要本着准确、可靠、稳定的原那么，采用了分级设计，匹配互连的根本思想。

本设计总共由五个模块组成：直流稳压电源、信号变换放大电路、前端低通滤波电路、dac程控增益可调电路、单片机最小系统。

ADS1286衰减器利用电阻网络的可编程性，实现衰减器衰减率的数字编程。

单片机键盘显示处理模块除可以对输入信号的处理还可以进展数字处理及对ADS1286的控制。

AbstractOn the principles of accuracy,reliability and stability,this system is designed from top to bottom,stage by stage and mutually matched.The measuring amplifier in this design consists of five circuit blocks:a regulated DC supply,signal conversion circuit,a Low-pass Filter,a DAC programmed adroitly and the minimal system of single-chip 80C51.With the programmable resistance network, the digital programming of attenuation rate in ADS1286 is achieved.In addition of real-time control of the transmission of input sigal,the SCM display and processing block is also used for control of ADS1286 and data processing .1.设计要求一、任务设计并制作一个增益可程控的放大器，构造框图如下列图二、 要求1. 根本要求 （1） 增益〔A 〕围：1~100；输入电阻不小于100kΩ；引入滤波环节，带宽限制在0~5Hz ，对频率为50Hz 的信号衰减应大于40dB 。

摘要】概述了程控增益放大器的基本原理，总结了当前程控增益放大器电路的实现方法及其特点。

关键词：程控增益放大器，数字电位器，D／A转换1 引言在自动测控系统和智能仪器中，如果测控信号的范围比较宽，为了保证必要的测量精度，常会采用改变量程的办法。

改变量程时，测量放大器的增益也应相应地加以改变；另外，在数据采集系统中，对于输入的模拟信号一般都需要加前置放大器，以使放大器输出的模拟电压适合于模数转换器的电压范围，但被测信号变化的幅度在不同的场合表现不同动态范围，信号电平可以从微伏级到伏级，模数转换器不可能在各种情况下都与之相匹配，如果采用单一的增益放大，往往使A／D转换器的精度不能最大限度地利用，或致使被测信号削顶饱和，造成很大的测量误差，甚至使A／D转换器损坏。

使用程控增益放大器就能很好地解决这些问题，实现量程的自动切换，或实现全量程的均一化，从而提高A／D转换的有效精度。

因此，程控增益放大器在数据采集系统、自动测控系统和各种智能仪器仪表中得到越来越多的应用。

2 基本原理程控增益放大器（Programmable GainAmplifier，PGA）的基本形式是由运算放大器和模拟开关控制的电阻网络组成，其基本原理如图1所示。

模拟开关则由数字编码控制。

数字编码可用数字硬件电路实现，也可用计算机硬件根据需要来控制。

由图1可知放大器增益G：电路通过数字编码控制模拟开关切换不同的增益电阻，从而实现放大器增益的软件控制。

3 程控增益放大器的实现根据程控增益放大器的基本原理，它有多种实现方法。

（1）最简单的实现方法是基于上述基本原理实现的程控增益放大器。

该电路由运算放大器、模拟开关、数据锁存器和一个电阻网络组成。

其特点是可通过选用精密测量电阻和高性能模拟开关组成精密程控增益放大器，但缺点是漂移较大，输入阻抗不高，电路线路比较复杂。

图2是由数据锁存器74LS373、4SPST模拟开关MAX313、运放0P07和一个电阻网络组成的实用精密程控增益放大器电路，通过选择电阻网络电阻RF1～RF4和电阻RI的阻值，经模拟开关4个通道的切换与组合，可得到15个不同的放大／衰减增益。

程控增益放大器的几种通用设计方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：程控增益放大器是一种能够根据输入信号的特点自动调整增益的放大器，它在许多领域都有着广泛的应用，比如音频处理、通信系统等。

不同的设计方法可以带来不同的性能和特点，下面将介绍一些关于程控增益放大器的几种通用设计方法。

一、反馈式程控增益放大器反馈式程控增益放大器是一种常见的设计方法，它通过负反馈来调整增益。

当输入信号偏离设定值时，反馈回路会对放大器进行调节，使输出信号回到设定范围内。

这种设计方法具有简单、稳定的特点，适用于一些对放大器性能要求不是很高的场景。

二、压控式程控增益放大器压控式程控增益放大器采用了压控元件来调整增益，比如压敏电阻、光电二极管等。

当输入信号发生变化时，压控元件的阻值也会随之变化，从而改变放大器的增益。

这种设计方法具有高速响应、精确控制的特点，适用于一些对放大器性能要求比较高的场景。

三、数字控制式程控增益放大器数字控制式程控增益放大器采用数字信号处理技术来实现增益的调整，通常配合DAC （数模转换器）和微控制器来实现。

这种设计方法具有灵活、精确度高的特点，能够实现复杂的信号处理和控制算法，适用于一些对放大器性能要求非常高的场景。

四、自适应滤波式程控增益放大器自适应滤波式程控增益放大器是一种结合了自适应滤波技术的设计方法，通过对输入信号进行分析和处理，实现对增益的自适应调整。

这种设计方法能够很好地适应信号环境的变化，具有较强的抗干扰能力和自适应性，适用于一些复杂的信号处理场景。

不同的设计方法可以带来不同的性能和特点，对于不同的应用场景，我们可以选择合适的设计方法来实现程控增益放大器。

我们也可以根据实际需求进行混合设计，以满足更加复杂和多样化的应用需求。

希望通过这些设计方法的介绍，能够对程控增益放大器的设计有所帮助。

第二篇示例：程控增益放大器是一种能够根据输入信号的特性来调节增益的放大器，其在许多电子设备中都起着重要的作用。