具有高共模抑制比,高增益数控可显的测量放大
1.2 单片机与衰减器部分
单片机部分实现总体控制与显示,由51单片机和8279键盘显示芯片主体构成。置数可由0~9数字键和加、减、预置数等控制键实现。任一输入信号在前级放大的基础上再经后级程控衰减器乘上10倍以后获得最终的电压放大倍数。单片机与衰减器原理图如图3所示。
在单片机的算法控制下进行前级放大器放大倍数的适当选取,使得继电器动作的原则为:选择最小的前级放大倍数和相适应的最小的后级衰减率,使得由前级放大器的衰减器引起的误差尽量小。
可变增益的衰减器AD7533也由单片机控制,输入不同的10位数字量就获得不同的输出输入电压比。调整相应的衰减率就得到相应的放大倍数。10位的AD7533,数字量每改变1位,衰减就会变动1/1 024,实现步距为1的1 000倍电压放大倍数。譬如当要得到205的电压放大倍数时,只要给AD7533置数OCDH(205D),同时选择前级放大倍数为102.4,这样就得到:102.4×10×205/1 024=205的放大倍数;当要得到60的电压放大倍数时,只要作600/1 024的衰减,同时选择前级放大倍数为10.24,这样就得到:10.24×10×600/1 024=60的放大倍数;当要得到6的电压放大倍数时,只要作600/1 024的衰减,同时选择前级放大倍数为1.024,这样就得到:1.024×10×600/1 024=6的放大倍数。
2 测试结果
根据以上思路,对实际制作的测量放大器进行了放大倍数的测试。输入相应的直流信号,结果如表2所示。
3 结 语
从测试结果可以分析看出,该测量放大器差模电压放大倍数大,可以对放大倍数预置,并实现显示,直观方便。可在10 V范围内高精度满足小信号测量的要求。可以根据预置的电压放大倍数合理分配第一级、第二级的放大量,实现了步进为1的1~1 000的放大倍数预置功能,同时采用多种改进措施提高了放大器的共模抑制比。
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