采用数字信号对电路增益控制的放大电路

　　测量电路常常需要将放大器的增益设计成多个值，采用数控电路可以通过软件来实现增益切换。

　　附图是用三位数字信号对电路增益进行控制的放大电路。整个电路有分压电路、限幅保护电路和增益可变的放大电路三部分组成。输入端用电阻Rl和R2组成分压电路，将输入信号的电压衰减为原来的一半。。由电阻RI和二极管Dl和D2组成限幅保护电路。通过改变接在运算放大器负反馈电路中的分压电路的分压比，可以将放大电路的增益在2倍、4倍、10倍、20倍、40倍、100倍、200倍、400倍之间之间进行切换。例如，当输入的数字信号A、B、C均为0（低电平）时，IC228选l模拟开关的COM端（第③脚）与0端（第13脚）相连接，此时运算放大器IC1的增益为最小值，增益G=1+R3/(R4+R5+R6+R7+R8+R9+R10+R11)=2倍。当输入的数字信号A、B、C均为l（高电平）时，8选l模拟开关TC4051B的COM端与7端（第④脚）相连接，此时运算放大器ICI的增益为最大值，G=1+(R3+R4+R5+R6+R7+R8+R9+R10)/R11=R11=400倍。由于该放大电路在输入端接有一个分压器，分压器的增益为0.5。所以整个放大电路的增益最小为1倍，最大为200倍，可以有八种增益选择。

　　4000系列的CMOS集成电路的电源电压最大为15V(±7.5V)，极限值不能超过18V，因此在运算放大器电源电压为±l5V的情况下为了保证TC4051B的安全，在TC4051B的VEE端和VDD端用两个6.8V的稳压二极管构成简单的±6.8V稳压电路。4000系列的CMOS开关的导通电阻RON与模拟开关专用的集成电路相比，导通电阻要稍大一些。但由于运算放大器的输入阻抗非常高，不会对电路造成影响。设定的增益精度由电阻R3～R1l的精度决定。所以在电路中应使用精度高、稳定性好的金属膜电阻。

　　电路的电源电压为±15V，电路消耗的电流不超过l0mA。电路的最大输出电压不超过20Vp-p。运算放大器选用NS公司的LF356N。

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