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可變?cè)鲆娣糯笃?/u>電路圖設(shè)計(jì)（一）
增益控制的核心電路由可變?cè)鲆?a target="_blank">運(yùn)算放大器AD603和精密運(yùn)算放大器ADOP37組成。其中以AD603為核心，輔以外圍電路實(shí)現(xiàn)程控放大器，其增益與控制電壓成線性．單片機(jī)控制D／A輸出控制放大增益。其電路原理圖如圖所示。
可變?cè)鲆娣糯笃麟娐穲D設(shè)計(jì)（二）
如圖所示為壓控增益放大電路。利用場(chǎng)效應(yīng)管柵極電壓與漏-源極電阻RSD之間成近似對(duì)數(shù)關(guān)系可構(gòu)成壓控增益放大器。該電路采用集成芯片LM307作為放大電路，采取反相輸入形式。由圖（a）可知，RSD與R1組成分壓電路（對(duì)Vi分壓）。4個(gè)1N914二極管的管壓降與電阻R5的壓降之和等于場(chǎng)效應(yīng)管的柵極電壓VG。該VG與控制電壓VC呈非線性關(guān)系，但控制電壓VC與放大器增益的衰減量的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖（b）所示。由圖（b）可知，控制電壓VC越大，放大器增益的衰減量越小，即當(dāng)VC≥7V時(shí)，放大器的增益最大（衰減最?。划?dāng)VC=0V時(shí)，放大器增益的衰減量最大（增益最小）。圖（a）所示電路增益的最大值和最小值為：
當(dāng)VC≥7v時(shí)，增益的最大值為：Avmax=-R3／（R1+R2）。
當(dāng)VC=0V時(shí)，增益的最小值為：Avmin=-R3／（R2//RSD+R1）。
電路的上限截止頻率取決于R1和場(chǎng)效應(yīng)管極間電容所構(gòu)成的低通濾波器。對(duì)于圖（a）所示元件參數(shù)，其最壞上限截止頻率可達(dá)1.8MHz，該數(shù)值是在VC≥7V的情況下測(cè)得的（即電路增益最大時(shí)測(cè)得的）。
LM307集成芯片的主要參數(shù)（典型值）
可變?cè)鲆娣糯笃麟娐穲D設(shè)計(jì)（三）
由指令控制增益的放大器電路如下圖所示，在鎖相回路中，需要用邏輯控制增益的放大器。它由四個(gè)比較器與一個(gè)三極管構(gòu)成。當(dāng)輸入指令為高電平時(shí)，增益Au=1。當(dāng)輸入指令為低電平時(shí)，增益Au=2。10Vp-p滿功率帶寬為10KHz。
可變?cè)鲆娣糯笃麟娐穲D設(shè)計(jì)（四）
寬頻帶可變?cè)鲆骐娐?/strong>
場(chǎng)效應(yīng)晶體管可作為在光電9906運(yùn)算放大器的反饋回路中的純?cè)鲆婵刂圃O(shè)備。電阻式T網(wǎng)絡(luò)將SD201MOS晶體管用作接地腳，電阻值的選擇是為了晶體管電力地靠近求和點(diǎn)和自動(dòng)地限制信號(hào)總和。
可變?cè)鲆娣糯笃麟娐穲D設(shè)計(jì)（五）
選擇雙數(shù)字電位器將可變?cè)鲆?a target="_blank">差分放大器設(shè)計(jì)成圖1（c）的形式［2］（用單數(shù)字電位器作R2，R4為固定電阻），則可始終保持集成運(yùn)放的同相端和反相端對(duì)外的電阻相等，從而始終保持很高的CMRR，亦即抑制了溫漂誤差。
可變?cè)鲆娣糯笃麟娐穲D設(shè)計(jì)（六）
圖中所示是用通用II型F007運(yùn)放組成可變?cè)鲆娣糯笃骶€路。
電路的增益是由同相和反相輸入端信號(hào)比值決定的，如果兩個(gè)輸入信號(hào)相等，則輸出V0=0，電阻R1和R2的選擇應(yīng)考慮到所需的輸入阻抗和增益，當(dāng)R3由最大值變到最小值時(shí)，電壓增益由0DB談到-R2/R1.圖示線路適用于單端輸出信號(hào)源，雖然接為差分放大器狀態(tài)，但由于增益可調(diào)，所以對(duì)電阻匹配的精度就不是要求太高.R1，R2采用普通FJ金屬膜電阻以及R3采用一般碳膜電位器也可以。
可變?cè)鲆娣糯笃麟娐穲D設(shè)計(jì)（七）
該電路為差分輸入的程控增益放大器，5G4051相當(dāng)于一個(gè)單刀八擲開(kāi)關(guān)，當(dāng)6腳為低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)A、B、C的一個(gè)狀態(tài)，接通通道改變一個(gè)，從而反饋電阻改變一次，相應(yīng)的電壓增益改變一次數(shù)值。兩個(gè)5G4051的狀態(tài)同步改變，輸出電壓再經(jīng)F007進(jìn)行差分放大。
程控增益放大電路主要由5G4051，OP-07，5G28，等元件組成。
可變?cè)鲆娣糯笃麟娐穲D設(shè)計(jì)（八）
CA3080構(gòu)成可變?cè)鲆娣糯箅娐罚?/strong>
可變?cè)鲆娣糯笃麟娐穲D設(shè)計(jì)（九）
ADA4870是一款單位增益穩(wěn)定的高速電流反饋型放大器，使用40V電源能夠提供1A輸出電流和2500V/μs壓擺率。ADA4870的創(chuàng)新架構(gòu)采用ADI公司的專有高壓超快速互補(bǔ)雙極性（XFCB）工藝制造，可為需要驅(qū)動(dòng)低阻抗負(fù)載的應(yīng)用提供高輸出功率、高速信號(hào)處理解決方案。此篇主要介紹了ADA4870特性、應(yīng)用范圍、參考設(shè)計(jì)電路以及電路分析，幫助大家縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。
ADA4870特性：非常適于驅(qū)動(dòng)高容性或高阻性負(fù)載、寬電源電壓范圍在10V至40V、高輸出驅(qū)動(dòng)電流是1A、寬輸出電壓擺幅：采用40V電源，擺幅為37V;高壓擺率：2，500V/μs;寬帶寬：52MHz大信號(hào)帶寬;70MHz小信號(hào)帶寬、低噪聲：2.1nV/√Hz;靜態(tài)電流：32.5mA;掉電模式：0.75mA;短路保護(hù)和標(biāo)志、限流1.2A、熱保護(hù)。
ADA4870典型應(yīng)用范圍包括：包絡(luò)跟蹤、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管驅(qū)動(dòng)器、超聲、壓電驅(qū)動(dòng)器、PIN二極管驅(qū)動(dòng)器、波形產(chǎn)生、自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（ATE）、CCD面板驅(qū)動(dòng)器、復(fù)合放大器。
可變?cè)鲆娣糯笃麟娐穲D設(shè)計(jì)（十）
該電路采用兩片AD603級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)可控增益范圍為0dB～60dB。AD603單片增益范圍為10dB~30dB，輸入控制電壓范圍為0V～l1。其中，一級(jí)AD603電路圖如圖所示。由于AD603的輸入阻抗僅100Ω，要滿足系統(tǒng)電阻要求，必須增加輸入緩沖來(lái)提高輸入阻抗。另外由于前級(jí)電路影響電路噪聲，須盡量減少噪聲，故采用一級(jí)儀表運(yùn)算放大器AD620構(gòu)成的放大電路作為前級(jí)小信號(hào)放大器。
可變?cè)鲆娣糯笃麟娐穲D設(shè)計(jì)（十一）
如圖所示，是采用模擬多路轉(zhuǎn)換器的可編程增益放大器電路。電路中，按1、2、5倍的放大倍數(shù)為單位順序進(jìn)行切換，最大可設(shè)定到200倍，選用模擬多路轉(zhuǎn)換器TC405l。放大倍數(shù)用3位正邏輯輸入選定，可有8種切換。電路通過(guò)分割同相放大器的反饋電阻得到所需要的放大倍數(shù)。分割電阻中900Ω和90kΩ不是系列電阻值，可分別用兩個(gè)1，8kΩ和18kΩ的電阻并聯(lián)獲得。TC4051片內(nèi)有電平移動(dòng)和譯碼器電路，因此，可使電路簡(jiǎn)化。電源電壓為±7.5V以下，電路中采用VD3和VD4穩(wěn)壓管得到±6．8V的穩(wěn)定電源電壓。用電阻R1將A2輸出電壓分壓一半，這樣就不會(huì)有高于電源電壓的輸入信號(hào)。
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評(píng)論