程控增益放大器的几种通用设计方法

任晓琨 王皎

摘 要：在A/D测量范围调整，信号测量等应用领域，当外部输入信号范围很宽，量程过大时，需要通过可变增益的放大器电路将处理后的信号幅度置于后端采集电路的最佳工作区间内。本文介绍了工程应用中几种通用的程控增益放大器电路的设计方法，通过对比分析给出每种方法的最优应用情景。

关键词：程控增益;放大器电路;模拟信号处理;VGA

中图分类号：TP23 文献标识码：B

程控增益放大器指可以通过软件程序改变增益的放大器，它能自动适应大范围变化的模拟信号，针对被测信号的大小来调节放大器的增益，将不同幅度的模拟信号放大到某个特定范围来保证后端电路工作在最佳区间。目前，可变增益放大器在自动测控、智能测控、智能仪器仪表等领域的应用越来越广泛。

1 模拟开关和电阻网络法

实现放大器增益可调的最直接方法是改变反馈通路中的反馈电阻的阻值。通过4路单刀单掷模拟开关和电阻网络构成的程控增益反相放大器。增益档位和分辨率取決于电阻增益网络和输入电阻的比例关系。通过多路模拟开关控制多个增益电阻的并联关系，改变反馈通路上的并联总电阻值，实现增益的调节。如果需要更多的增益档位和更高的分辨率，可以继续通过添加电阻网络来构建。

模拟开关和电阻网络法的优点是：（1）构建形式灵活;（2）对进口元器件依赖度低，适用于对元器件国产化率高的应用环境。

模拟……