淺談運算放大器電路中的增益調整

可變增益放大器通常使用機械電位計來設置增益。一個例子是音量控制撥盤。但是，當對模擬信號路徑進行數(shù)字控制時，可以使用數(shù)字電位器來控制增益。本文討論了如何使用數(shù)字電位器來形成數(shù)字控制的增益或濾波器模塊。

一般的

在討論數(shù)字電位器的整個過程中，使用術語EPOT代替數(shù)字電位器，EEPOT或E2POT。術語EPOT描述了Maxim系列易失性數(shù)字電位計，而其他術語則描述了通過幾種不同工藝之一制造的各種非易失性和易失性器件。這些不同過程如何影響數(shù)字電位器性能的細節(jié)不在本文討論范圍之內。盡管下面給出的方程式可用于所有數(shù)字電位計電路，但與電壓額定值，電流額定值有關的特殊注意事項專門針對Maxim的EPOT器件而設計。

即使設計人員需要遵守與半導體器件相關的標準約束（即絕對最大額定值），但在運放電路中使用EPOT時，工程師仍應牢記一些特性。

首先要記住的一件事是，數(shù)字電位器的端到端或絕對電阻的公差通常規(guī)定為最大±25％至±30％。這主要是由于過程的變化，本文將討論處理這種變化的技術。

同相配置

圖1中的電路1是使用EPOT作為可變電阻器的同相增益配置。在該電路中，抽頭連接到EPOT的一側，有效地使器件的（1-N）×Re側短路。結果，反饋電流流經(jīng)抽頭，EPOT的與N×Re相關的部分。該電路相對于N具有良好的線性增益調整曲線，但是EPOT的某些特性給該電路帶來了一些缺點。

一個缺點是，由于反饋電流流過抽頭，其電阻（以及電阻隨溫度的變化）及其最大額定電流（通常約為1mA）可能會限制該電路的應用。另一個缺點是，端到端電阻Re是增益方程式的一部分，導致Re的±25％容差對增益的貢獻最大為±25％。在數(shù)學上，Re誤差25％對總增益的最大可能貢獻是25％。當然，隨著增益方程式中的Re / Ri項變小并且“ 1”項開始主導增益，作為Re容差函數(shù)的誤差會變小。

電路1適用于成本敏感的系統(tǒng)，該系統(tǒng)的總增益容限有些寬松。就像這里看到的許多電路一樣，它包括音量或亮度控制之類的電路，用戶可以根據(jù)個人喜好來迭代地調整電路。另一個有用的應用是在自動增益控制電路中，其中使用數(shù)字或模擬自動增益控制來對系統(tǒng)輸出進行增益補償。例如，APD電路可以使用數(shù)字或模擬自動增益控制來高精度地控制光電二極管的偏置。在這種電路中，自動增益控制技術使Re（在EPOT中）的容差超出了公式。

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