今天在合宙的公眾號上看到了一個基于Air的手持示波器,然后我就順道看了一下,在里面看到了一個模擬開關控制運算放大器增益的應用,分享給各位同好,供各位同好參考。這個還是比較常見的,在一些動態調整量程或者什么的應用都會用得到。
這種動態調整運算放大器增益的方法在一些書里也有寫,例如下圖:
那么首先還是看一下負壓供電部分,這個和之前的7912負壓LDO不一樣,這個用的是 圣邦微的SGM3204電荷泵電源芯片 ,輸入電壓范圍1.4 ~ 5.5V,輸出電壓范圍-1.4~-5.5V, 最大輸出電流200mA ,供各位同好對比參考。
然后就是今天要重點介紹的動態控制運算放大器增益的一個思路: 用模擬開關去控制反饋電阻, 電路圖如下:
電路原理:
用單片機的管腳去控制Z輸出端-INA和哪個Y輸入端連接。 下圖是74HC4051的真值表 ,還是很好理解的,當單片機控制S2,S1,S1都為低電平000 的時候, Y0和Z導通 ;當單片機控制S2,S1,S0都為001 的時候, Y1和Z導通 ;以此類推(有點像三八譯碼器哈哈)。
那么就看一下S2,S1,S0為000的情況吧,在這種情況下, Y0和Z相通 ,運算放大器部分就變為了下圖,運算放大器變為2倍的同相比例放大器:
再看一下 S2,S1,S0為001的情況 ,此時Y1和Z導通,此時在模擬開關的控制下,運算放大器等效為下圖,此時 放大倍數為4倍 :
剩下的幾種情況就不贅述了,相信各位同好可以自己計算出來。
然后再看一下這個運算放大器的 電源部分串聯了一個小電阻 ,構成了一個 RC低通濾波器 ,這個也可以 更好的抑制電源里的,或者是來自外部的高頻噪聲。
然后第一級的 兩個二極管是為了做鉗位,防止過壓輸入損壞運算放大器 。
今天的分享就到此結束,感謝您的耐心閱讀。
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