簡介
隨著計算機的套用,為了減少硬體設備,可以使用可程式增益放大器(PGA:Programmable Gain Amplifier)。它是一種通用性很強的放大器,其放大倍數可以根據需要用程式進行控制。採用這种放大器,可通過程式調節放大倍數,使A/D轉換器滿量程信號達到均一化,因而大大提高測量精度。所謂量程自動轉換就是根據需要對所處理的信號利用可程式增益放大器進行倍數的自動調節,以滿足後續電路和系統的要求。 可程式增益放大器有兩種——組合PGA和集成PGA。組合PGA
組合PGA一般由運算放大器、儀器放大器或隔離型放電器再加上一些其他附加電路組成。其工作原理是通過程式調整多路轉換開關接通的反饋電阻的數值,從而調整放大器的放大倍數。常用的儀用測量放大器採用兩級放大電路,第一級採用同向並聯差動放大器,第二級加了一級基本差動放大器,從而構成儀用放大器。該電路的最大優點是輸入阻抗高,共模抑制能力強,增益調節方便,並由於結構對稱,矢調電壓及溫度漂移小,故在感測器微弱信號放大系統中得到廣泛套用。
集成PGA
專門設計的可程式增益放大器電路即集成PGA。集成PGA電路的種類很多,如美國微芯Microchip公司生產的MCP6S21、MCP6S22、MCP6S26、MCP6S28系列,美國模擬儀器公司Analog Devices生產的AD8321等,都屬於可程式增益放大器。下面是以MCP6S系列PGA為例說明這種電路的原理及套用,其他於此類似。MCP6S系列是一種單端、可級聯、增益可程式放大器,MCP6S21、MCP6S22、MCP6S26、MCP6S28分別是1路、2路、6路、8路可程式增益放大器,其主要特點如下:
·8種可程式增益選擇:+1、+2、+4、+5、+8、+10、+16或+32;
·SPI串列編程接口;
·級聯輸入和輸出;
·低增益誤差,最大正負百分之一;
·低漂移,最大正負275uv;
·低電源電流,典型值為1mA;
·單電源供電,2.5V~5.5V。