本实用新型专利技术公开了一种程控放大电路，包括依次连接的控制器U1、D/A转换器U2、降压模块、压控放大器U3和固定增益放大模块；本实用新型专利技术通过控制高精度D/A转换器输出精确的控制电压来控制压控放大器的增益，本实用新型专利技术所采用的压控放大器的增益与控制电压线性关系良好，无需采集大量数据进行校正拟合，本实用新型专利技术具有精度高、增益控制范围大、频带宽、响应快、使用方便等优点。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种电路，具体涉及一种程控放大电路。
技术介绍
当前，随着数字化技术的不断发展，各类测量仪表越来越趋于向数字化和智能化 的方向发展。这些设备一般由前端的传感器、放大器电路和后端的数据处理电路组成。其中 后端数据处理电路通常采用高精度A/D和高速单片机，以保证仪表的精度和速度要求。对 于前端电路，由于传感器输出信号的幅度和驱动能力均比较微弱，必须加接高精度的测量 放大器以满足后端电路的要求；另一方面，传感器在不同测试中输出信号的幅度可能相差 很多，传统的处理方法是对放大器增加手动档位调节以保证后端的A/D采集输入端的信号 在一定幅度内，从而保证整个仪表的测量精度。人工档位调节增加了仪表操作的复杂性、影 响了数据测量的实时性，同时档位调节通常采用机械转扭增加了仪器的不可靠性和接触电 阻对测量精度的影响。 因此，针对以上情况非常有必要设计出一种程控放大电路。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正常工作。通过控制放大器增益的大小，使用起来更加的 方便，从而使系统测量的数值更加的精确。 传统的方法是采用多路开关结合运放来实现程控放大，例如：由多路开关和反相 运算放大器组成，由多路开关和同相运算放大器组成，由多路开关跟差动放大器组成，等 等。但是这些方案普遍存在一些缺陷：选择档位较少，接触电阻对测量精度有一定的影响。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术提供了一种精度高、增益控制范围大、频带 宽、响应快、使用方便的程控放大电路。 本技术所采用的技术方案是：一种程控放大电路，包括依次连接的控制器 Ul、D/A转换器U2、降压模块、压控放大器U3和固定增益放大模块。 进一步的，所述的电路由±5V电源供电。 进一步的，所述的D/A转换器U2的1、2、3、4脚通过数据总线和控制器U1的1、2、 3、4脚相连，D/A转换器U2的6脚和8脚接+5V电源，5脚接地；所述的5脚和6脚之间接 有第第一电容C1 ;所述的降压模块包括第一电阻R1和第二电阻R2,所述的D/A转换器U2 的7脚接第一电阻R1后接压控放大器U3的3脚，所述的第一电阻R1后接压控放大器U3的 3脚之间分别接有二路，一路接第二电阻R2后接-5V电源，另一路接第二电容C2后接地； 所述的压控放大器U3的1脚接输入信号，2脚和8脚接地，4脚空接，6脚接+5V电源，7脚 接-5V电源，5脚接第三电阻R3后接固定增益放大模块；所述的固定增益放大模块包括运 算放大器U4、第四电阻R4和第五电阻R5,所述的第三电阻R3连接运算放大器U4的3脚， 所述的运算放大器U4的7脚接+5V电源，4脚接-5V电源，所述的第四电阻R4的一端接地， 另一端连接运算放大器U4的2脚和第五电阻R5的一端，所述的第五电阻R5的另一端连接 运算放大器U4的6脚和输出信号端。 优选的，所述的控制器U1采用FPGA、或DSP控制器。 优选的，所述的D/A转换器U2采用型号为TLV5616的D/A转换器。 优选的，所述的压控放大器U3采用型号为VCA810的压控放大器。 优选的，所述的运算放大器U4采用型号为OPA659的运算放大器。 本技术的有益效果是：一种程控放大电路，通过控制高精度D/A转换器输出 精确的控制电压来控制压控放大器的增益，本技术所采用的压控放大器的增益与控制 电压线性关系良好，无需采集大量数据进行校正拟合，本技术具有精度高、增益控制范 围大、频带宽、响应快、使用方便等优点。【附图说明】 图1为本技术的结构框图； 图2为本技术的电路原理图。【具体实施方式】 以下结合附图和具体实施例来对本技术做进一步的说明。 如图1，一种程控放大电路，包括依次连接的控制器Ul、D/A转换器U2、降压模块、 压控放大器U3和固定增益放大模块。 所述的电路由±5V电源供电。 所述的D/A转换器U2的1、2、3、4脚通过数据总线和控制器U1的1、2、3、4脚相 连，D/A转换器U2的6脚和8脚接+5V电源，5脚接地；所述的5脚和6脚之间接有第一电 容C1 ;所述的降压模块包括第一电阻R1和第二电阻R2,所述的D/A转换器U2的7脚接第 一电阻R1后接压控放大器U3的3脚，所述的第一电阻R1后接压控放大器U3的3脚之间 分别接有二路，一路接第二电阻R2后接-5V电源，另一路接第二电容C2后接地；所述的压 控放大器U3的1脚接输入信号，2脚和8脚接地，4脚空接，6脚接+5V电源，7脚接-5V电 源，5脚接第三电阻R3后接固定增益放大模块；所述的固定增益放大模块包括运算放大器 U4、第四电阻R4和第五电阻R5,所述的第三电阻R3连接运算放大器U4的3脚，所述的运算 放大器U4的7脚接+5V电源，4脚接-5V电源，所述的第四电阻R4的一端接地，另一端连接 运算放大器U4的2脚和第五电阻R5的一端，所述的第五电阻R5的另一端连接运算放大器 U4的6脚和输出信号端。 所述的控制器U1采用FPGA、或DSP控制器。 所述的D/A转换器U2采用型号为TLV5616的D/A转换器。 所述的压控放大器U3采用型号为VCA810的压控放大器。 所述的运算放大器U4采用型号为OPA659的运算放大器。 本技术采用D/A转换器U2和降压网络输控制电压，来控制压控放大器U3的 放大倍数，再经过后级固定增益放大模块输出； 此程控放大电路通过控制12位高精度TLV5616D/A转换器U2输出精确的控制电 压来控制压控放大器U3的增益，所采用的VCA810压控放大器U3的增益与控制电压线性关 系良好，无需采集大量数据进行校正拟合，因此本技术精度高、使用方便，而且增益控 制范围可达-20dB~+60dB。此外，由于此程控放大电路采用的VCA810压控放大器U3增益 带宽积达到35MHz，后级的固定增益放大模块采用0PA659运算放大器U4,其增益带宽积更 是高达350MHz，故本技术工作频带很宽。 参见图2,电路采用±5V供电，电路中的TLV5616D/A转换器U2的1、2、3、4脚与 控制器U1连接，此控制器U1可以是FPGA、DSP或其他控制器。TLV5616D/A转换器U2供电 以后，为其提供一个+5V的参考电压，则其输出电压VI的范围可达0V~+5V，通过控制器 U1控制VI范围在IV~5V之内。输出电压VI通过降压模块后连接到VCA810压控放大器 U3的控制电压引脚Vc，即3号引脚。降压模块由电阻Rl、R2和-5V组成，其中电阻Rl、R2 具体阻值不限，只需满足： Rl=R2 即可，则控制电压： 的范围为-2V~0V，同时VCA810压控放大器U3的3脚串接第二电容C2后接地去 耦，起到稳定控制电压的作用。整个程控放大电路的输入信号从VCA810压控放大器U3的 1脚输入，供电之后，VCA810压控放大器U3的实际增益G_=-40 ? (Vc+l)dB 的范围为_40dB~+40dB。VCA810压控放大器U3的5脚串接第三电阻R3后连接 到后级固定增益放大器的输入端，其中第四电阻R4、第五电阻R5的具体阻值不限，只需满 足：R5 = 9R本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种程控放大电路，其特征在于：包括依次连接的控制器U1、D/A转换器U2、降压模块、压控放大器U3和固定增益放大模块。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，王帅，曹建发，陈小桥，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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