有效地使用AD628精密增益模块
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模数接口中的可编程增益放大器(PGA)用可编程增益(PGA)处理数据采集系统中/变送器模拟输出和信号处理数字之间的接口。
单片和高集成度PGA现在被可编程、更高精度、更高吞吐量和更小封装尺寸的模块和混合计划替代。
因为来自传感器/变送器的模拟信号的本性,使其工作必需具备相当大的动态范围。
这要求采纳延续增益级在举行任何实际的数字处理之前增大这些信号,PGA能满足这种要求。
PGA是可变增益放大器(VGA)的一种。
VGA提供可变和延续增益控制,而PGA必需在软件控制下以固定步(通常6dB步)做到可变增益控制。
达到更精细的辨别步0.5dB是可能的。
普通多通道数据采集系统用无数不同类型的传感器/变送器,这包括热电偶、惠斯登电桥,热敏、应变计和超声系统。
虽然,传感器/变送器是基于不同的物理原理,但大多数产品是以做为输出。
甚至这会产生中间值(如或电阻),但终于变换为电压,以便在数据采集系统中举行进一步处理(图1)。
传感器/变送器的输出可笼罩十分大的范围,需要PGA来处理传感器/变送器输出到的接口。
例如,在工业过程控制系统中,低频信号可以几毫伏到几伏变幻。
需要PGA来匹配这种宽传感器/变送器输出范围到特定的ADC输入范围。
通常,在输入数据采集通道最低信号电平与最高信号电平之比是2个量级或更大。
12位ADC接收小于ADC满标输入非常之一的信号仅可提供8位辨别率,除非在信号到达ADC之前用PGA放大。
PGA允许在软件控制下使接收信号的增益达到宽范围增益一带宽乘积。
这可避开钳位并允许采纳较廉价的ADC,如用12位ADC替代16位ADC。
PGA可做更多事情。
PGA缓冲来自前级(通常是多路转换器)ADC的输入,防止多路转换器导通电阻所引起的加载。
PGA也提供差分离单端的变换,大多数跟踪和保持型ADC需要单输入。
把PGA衔接到差分多路转换器输出时,PGA提供共模抑制。
在市场上可以得到无数种PGA和支持元件。
这包括可自立应用的运放被特地设计成PGA、ASIC、集成有可编程的PGA、仪表放大器PGA、用于运放的数字电位器前端、PGA用数字可编程分压器、ADC驱动器。
AD603资料:选用方案三,采用集成可变增益放大器AD603作增益控制。
AD603是一款低噪声、精密控制的可变增益放大器,温度稳定性高,最大增益误差为0.5dB ,满足题目要求的精度,其增益(dB )与控制电压(V )成线性关系,因此可以很方便地使用D/A 输出电压控制放大器的增益。
1.3后级放大电路 由于AD603的最大输出电压较小,不能满足题目要求,所以前级放大信号需经过后级功率放大达到更高的输出有效值。
方案一: 使用集成电路芯片。
使用集成电路芯片电路简单、使用方便、性能稳定、有详细的文档说明。
可是题目要求输出10V 以上有效值,而在电子市场很难买到这样的芯片,而且很容易发生工作不稳定的情况。
方案二: 使用分立元件设计后级放大器。
使用分立元件设计困难,调试繁琐,可是却可以经过计算得到最合适的输入输出阻抗、放大倍数等参数,电阻电容可根据需要更换,在此时看来较集成电路灵活。
因此,我们决定自行设计后级放大器。
2.1电压控制增益的原理 AD603的基本增益可以用下式算出: Gain (dB) = 40 VG + 10 其中,VG 是差分输入电压,单位是V ,Gain 是AD603的基本增益,单位是dB 。
从此式可以看出,以dB 作单位的对数增益和电压之间是线性的关系。
由此可以得出,只要单片机进行简单的线性计算就可以控制对数增益,增益步进可以很准确的实现。
但若要用放大倍数来表示增益的话,则需将放大倍数经过复杂的对数运算转化为以dB 为单位后再去控制AD603的增益,这样在计算过程中就引入了较大的运算误差。
3.1.1输入缓冲和增益控制部分 如附图1所示,输入部分先用电阻分压衰减,再由低失真度电流反馈放大器AD8009放大,整体上还是一个跟随器,二极管可以保护输入到AD8009的电压峰峰值的不超过其极限。
增益控制部分采用AD603典型接法中通频带最宽的一种,如图3-1所示,通频带为90MHz ,增益为-10~+30dB,输入控制电压U 的范围为-0.5~+0.5V 。
HX711称重传感器专用模拟/数字(A/D)转换器芯片简介:HX711是一款专为高精度称重传感器而设计的24位A/D转换器芯片。
与同类型其它芯片相比,该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路,具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。
降低了电子秤的整机成本,提高了整机的性能和可靠性。
该芯片与后端MCU芯片的接口和编程非常简单,所有控制信号由管脚驱动,无需对芯片内部的寄存器编程。
输入选择开关可任意选取通道A或通道B,与其内部的低噪声可编程放大器相连。
通道A的可编程增益为128或64,对应的满额度差分输入信号幅值分别为±20mV或±40mV。
通道B则为固定的32增益,用于系统参数检测。
芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D转换器提供电源,系统板上无需另外的模拟电源。
芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。
上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。
特点:两路可选择差分输入片内低噪声可编程放大器,可选增益为64 和128片内稳压电路可直接向外部传感器和芯片内A/D 转换器提供电源片内时钟振荡器无需任何外接器件,必要时也可使用外接晶振或时钟上电自动复位电路简单的数字控制和串口通讯:所有控制由管脚输入,芯片内寄存器无需编程可选择10Hz 或80Hz 的输出数据速率同步抑制50Hz 和60Hz 的电源干扰耗电量(含稳压电源电路):典型工作电流:<1.7mA, 断电电流:<1μA工作电压范围:2.6 ~ 5.5V工作温度范围:-20 ~ +85℃16 管脚的SOP-16 封装管脚说明模拟输入通道A模拟差分输入可直接与桥式传感器的差分输出相接。
由于桥式传感器输出的信号较小,为了充分利用A/D 转换器的输入动态范围,该通道的可编程增益较大,为128或64。
这些增益所对应的满量程差分输入电压分别±20mV或±40mV。
ad623芯片手册AD623是一款低成本、高精度的仪表放大器,广泛应用于各种模拟信号的放大和处理。
以下是对AD623芯片的详细介绍:一、概述AD623是一款低成本、高精度的仪表放大器,具有增益可编程、低噪声、低失真等特点。
它采用了先进的电路设计和制造工艺,能够在宽的增益范围内提供高精度的放大性能。
AD623非常适合用于各种需要放大和测量微弱信号的应用场景,如医疗仪器、工业控制、测量设备和科学仪器等领域。
二、主要特点1.增益可编程:AD623的增益可以通过外部电阻器进行编程,范围从1到1000。
用户可以根据需要选择合适的增益值,以便获得最佳的放大效果。
2.低噪声:AD623具有低噪声特性,可以有效地减小放大信号中的噪声干扰。
这使得它非常适合用于放大微弱信号的应用场景。
3.低失真:AD623采用了先进的电路设计,具有低失真特性。
它能够将输入信号中的失真成分减小到最低程度,从而提高信号的质量。
4.宽电源电压范围:AD623可以在较宽的电源电压范围内工作,范围从±2.5V到±18V。
这使得它非常适合用于各种不同的电源配置中。
5.兼容TTL/CMOS输入/输出:AD623的输入和输出兼容TTL/CMOS电平,这使得它能够与各种不同的数字电路和微控制器等器件进行无缝连接。
三、应用场景1.医疗仪器:AD623的低噪声和高精度特性使得它非常适合用于医疗仪器中,如心电图机、血压计和血氧仪等设备。
2.工业控制:在工业控制领域中,AD623可以用于各种传感器信号的放大和处理,如压力传感器、温度传感器和流量传感器等。
3.测量设备:在测量设备中,如示波器、频谱分析仪和信号发生器等设备中,AD623可以用于放大微弱信号和提高信号的质量。
4.科学仪器:在科学研究中,如物理实验、化学分析和生物学研究中,AD623可以用于放大和测量各种微。
AGC 电路的设计自动增益控制线路,简称AGC 线路,A 是AUTO (自动),G 是GAIN (增益),C 是CONTROL (控制)。
它是输出限幅装置的一种,是利用线性放大和压缩放大的有效组合对输出信号进行调整。
当输入信号较弱时,线性放大电路工作,保证输出声信号的强度;当输入信号强度达到一定程度时,启动压缩放大线路,使声输出幅度降低,满足了对输入信号进行衰减的需要。
也就是说,AGC 功能可以通过改变输入输出压缩比例自动控制增益的幅度,扩大了接收机的接收范围,它能够在输入信号幅度变化很大的情况下,使输出信号幅度保持恒定或仅在较小范围内变化,不至于因为输入信号太小而无法正常工作,也不至于因为输入信号太大而使接收机发生饱和或堵塞。
一:实验方案AGC 常用的实现方案有三种:1)利用电阻电容来实现自动增益控制:图1:由图1可以看出,此方案是通过自动调节RP 1(调节低频)、RP 2(调节高频)来实现对输入信号的增益控制。
当RP 1的滑动端在最左端时,电容C 1被短路,音频信号经R 1、R 2送至运放的反相输入端,运放输出信号经过R 1、RP 1与C 2并联后反馈回来,此时低音增益达到最大值。
当RP 1到右端时,音频信号经过R 1、RP 1、R 2送到运放的反相输入端,运放输出信号经过R 1、C 2反馈回来,此时增益到最小值。
同理,RP 2的滑动端在最左端时,高音增益到最大,在最右端时,高音增益到最小。
本电路虽然实现简单,没有复杂的构造,但由于高低音的转折区分不明显,导致电路的性能的不完善,在高低音分界时,不能准确的确定增益的调节是通过哪一个滑动电阻,也就不能稳定的实现自动增益控制,因此不可选。
2)利用放大器和场效应管共同组成的电路实现自动增益控制图2:整个电路由包括场效应管在内的压控增益放大器,整流滤波电路,直流放大器组成,实现增益的闭环控制。
信号自输入端进入到电路中,运放A1构成压随器,作为输入级。
MZ628指纹识别模块使用说明书V1.3
简介:
MZ628指纹识别模组是针对智能锁业而开发的高端指纹锁模块,为指纹锁提供完整的单片Soc 全功能解决方案。
性能:
※主芯片MZ628R3低功耗指纹识别处理器※内嵌MZFinger5.0指纹识别算法(200枚)
※光学、半导体(FPC1101、FPC1020)指纹读头接口※密码开锁功能
※视频抓拍摄像头接口※WIFI 无线通信接口※UART 串口通信接口
※门锁控制接口(5V 继电器、电机正反转接口)※3*4电容触摸按键接口※6V~9V 供电电源接口结构图:
MZ628R3
Camera Support Optical or Capacitive Fingerprint sensor FPC1020
FPC1011USB Device
USB OTG
UART
Touch Keyboard
MZFinger5.0
GPIO
接口:
接口编号功能说明
P1FPC1011电容指纹头接口
P2摄像头接口
P3WIFI接口
P4Touch Keyboard按键接口(3*4)P5FPC1020电容指纹头接口
P6USB OTG接口
CON1光学指纹头接口
J2Speaker扬声器接口
J5电源接(6V~9V),电机输出接口J3UART串口
J4GPIO。