基于單片機(jī)的測量放大器

三、理論分析與設(shè)計(jì)

（1）差模放大倍數(shù)及其控制的分析計(jì)算

由系統(tǒng)框圖可分析系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)的放大倍數(shù)為: (2)其中，Ac是前級(jí)放大器的放大倍數(shù)，ADAC是衰減器的衰減率。

儀表放大器AD620（如圖5）的兩個(gè)內(nèi)部增益電阻為,其增益（3）,的取值決定了前級(jí)差摸放大倍數(shù)。

本系統(tǒng)的控制由單片機(jī)完成，任一輸人信號(hào)都將在前后級(jí)放大的基礎(chǔ)上再經(jīng)中間級(jí)數(shù)控衰減器才得到最終的放大倍數(shù)。首先是在前級(jí)放大器的控制上。在仔細(xì)考慮題目要求的基礎(chǔ)上，我們將儀表放大器AD620按要求分為三個(gè)控制段，分別對(duì)1～10 V,0.1～1V和小于0.1 V的三個(gè)不同電壓等級(jí)的輸人信號(hào)進(jìn)行控制模擬開關(guān)切換

以實(shí)現(xiàn)不同的放大倍數(shù)。按分析，規(guī)定的 圖5

放大倍數(shù)為（由于要求最后輸出信號(hào)不超過10V，因此對(duì)大信號(hào)的放大倍數(shù)是很小的）下表所示： 表1

在衰減器電路中，由一片D/A構(gòu)成的控制器在單片機(jī)的控制下對(duì)用戶預(yù)置的放大倍數(shù)作出響應(yīng)。由于前級(jí)放大器已經(jīng)作了相應(yīng)的放大，后級(jí)×10放大電路又作了同樣的10倍放大，所以只要調(diào)整相應(yīng)的衰減率就可得到要求的放大倍數(shù)。因此我們用的12位DAC，數(shù)字量每改變一個(gè)bit,該模塊的衰減就變動(dòng)4/4096,完全可以實(shí)現(xiàn)題目要求的步距為1的指標(biāo)。例如要求得到203倍的放大倍數(shù)，只要812/4096的衰減、就可得到102.4×10×812/4096＝203的放大倍數(shù)，也就是說，只要給DAC7811置數(shù)OCBH(203D）就可以了。又如要放大50倍，則做2000/4096的衰減，就有10.24×10×2000/4096=50的放大倍數(shù)。