用1進制數據選定0~15倍增益的編程放大器電路及功能介紹

電路的功能

音響及通信電路中使用的放大器的增益以分貝為單位這有其合理的一面，但在測量電路中，則用*1，*2，*5，*5，......這樣的倍數表示。示波器和記錄儀用的放大器就是其代表。在記錄紙上記錄數據時，增益量如不能微調則很麻煩，標定也相當費事。

本電路以1倍放大量作為單位，使放大倍數在0~15之間改變，這樣很容易與記錄紙的刻度相對應。而且因為可用邏輯電平控制，所以可將其作為自動檢測系統中的可變放大邏輯電平控制，所以可將其作為自動檢測系統中的可變放大器使用。

電路工作原理

基工作原理很簡單，即應用了反相放大器的放大倍數取決于電阻值之比這一原理。之所以將反饋電阻R1定為80K，是根據直觀標出的。用其它電阻值也沒關系。為了使放大倍數為1，取R3=80，放大倍數為2R4=40K，放大倍數為3，電阻值應為26.666K，這個電阻是虛的。實際上，放大1倍和放大2倍的數據位（A、B）同時接通后，其并聯電阻值就為80*40+（120）=26.666。

像這樣把具有1、1/2，1/4，1/8加權的電阻依次并聯，即可得到0~15倍的合成電阻。

為了用邏輯電平進行控制，可采用4個接點的C-MOS模擬開關。但要注意通態電阻的存在。關于減少誤差的措施，有的采用相同開關與反饋電阻R7串聯，成為接通狀態的，但由于最多可接通4個，所以不能取得平衡。本電路電阻陰值選用大于通態電阻以減少誤差。

因為OP放大器A1和A2是反相放大器，所以它們可兼作緩沖放大器，因而不會因相位反轉和增益改變引起輸入電阻變化。各OP放大器的反饋電阻并聯了小電容，這可以說是針對A2而言的。由于反相輸入端的輸入電容和模擬開關的輸出電容容易產生頻率響應尖峰，并聯的小電容其容量因使用元件而異，要通過實驗加以確定。

注釋

緩沖放大器也產生尖峰

普通OP放大器的輸入電容為3~4PF，如果這些電容與布線等雜散電容之和為C8，則在下圖的緩沖放大器中會產生尖峰，增益增加3DB的頻率，當RF為數百千歐時，即便是很小的雜散電容，也會使頻率特性惡化。