一种可编程增益放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可编程增益放大器，包括依次连接的第一幅度调节器、第二幅度调节器及第三幅度调节器；第一幅度调节器包括第一运算放大器及第一可调电阻单元，第一运算放大器的同相输出端通过第一可调电阻单元连接调制前的信号；第二幅度调节器包括第二运算放大器及第二可调电阻单元；第三幅度调节器包括第三运算放大器及第三可调电阻单元，第三运算放大器的反向输入端及第三运算放大器的输出端相连并输出调制后信号。采用本实用新型专利技术，结构简单，精确度高，可通过多个幅度调节器相级联的方式来逐步实现增益范围的调节，从而使可编程放大器可实现0～99dB高增益范围内的灵活调节。

A programmable gain amplifier

The utility model discloses a programmable gain amplifier, which comprises a first amplitude regulator, a second amplitude regulator and a third amplitude regulator connected sequentially; the first amplitude regulator comprises a first operational amplifier and a first adjustable resistance unit, and the phase output end of the first operational amplifier passes through a first adjustable resistance unit. The second amplitude regulator includes a second operational amplifier and a second adjustable resistance unit. The third amplitude regulator includes a third operational amplifier and a third adjustable resistance unit. The reverse input of the third operational amplifier and the output of the third operational amplifier are connected and the modulated signal is output. The utility model has the advantages of simple structure and high accuracy, and the gain range can be adjusted gradually by cascading multiple amplitude regulators, so that the programmable amplifier can realize flexible adjustment in the range of 0-99 dB high gain.

【技术实现步骤摘要】
一种可编程增益放大器
本技术涉及电子电路
，尤其涉及一种可编程增益放大器。
技术介绍
可编程增益放大器(PGA：ProgrammableGainAmplifier)，是一种通用性很强的放大器，其广泛应用于工业、医疗、无线通信等系统。实际应用中，可编程增益放大器可通过程序调节放大倍数，将前端信号的幅度调节到模数转换电路(ADC电路)的合理输入范围内，使得ADC电路性能达到最优，从而大大提高整个系统的动态范围，提高测量精度。但是，现有的可编程增益放大器的增益范围主要通过程序进行调节，增益范围较窄，无法满足实际应用的需求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单，精确度高的可编程增益放大器，可通过多个幅度调节器相级联的方式来逐步实现增益范围的调节，从而使可编程放大器实现0～99dB高增益范围内的灵活调节。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种可编程增益放大器，包括依次连接的第一幅度调节器、第二幅度调节器及第三幅度调节器；所述第一幅度调节器包括第一运算放大器及第一可调电阻单元，所述第一运算放大器的同相输出端通过第一可调电阻单元连接调制前的信号；所述第二幅度调节器包括第二运算放大器及第二可调电阻单元，所述第二运算放大器的同相输出端通过第二可调电阻单元连接第一运算放大器的反向输入端及第一运算放大器的输出端；所述第三幅度调节器包括第三运算放大器及第三可调电阻单元，所述第三运算放大器的同相输出端通过第三可调电阻单元连接第二运算放大器的反向输入端及第二运算放大器的输出端，所述第三运算放大器的反向输入端及第三运算放大器的输出端相连并输出调制后信号。作为上述方案的改进，所述第一可调电阻单元包括多个串联的第一电阻及多个第一控制开关，所述第一电阻与第一控制开关一一对应；每一第一控制开关的输入端连接对应第一电阻的输入端，每一第一控制开关的输出端均连接第一运算放大器的同相输出端。作为上述方案的改进，所述第一可调电阻单元包括20个串联的第一电阻及20个第一控制开关。作为上述方案的改进，所述第二可调电阻单元包括第二电阻组A、第二电阻组B、第二电阻组C、第二控制开关A、第二控制开关B及第二控制开关C；所述第二电阻组A、第二电阻组B及第二电阻组C串联；所述第二控制开关A的输入端连接第一运算放大器的反向输入端及第一运算放大器的输出端，所述第二控制开关A的输出端连接第二运算放大器的同相输出端；所述第二控制开关B的输入端通过第二电阻组A连接第一运算放大器的反向输入端及第一运算放大器的输出端，所述第二控制开关B的输出端连接第二运算放大器的同相输出端；所述第二控制开关C的输入端通过第二电阻组A及第二电阻组B连接第一运算放大器的反向输入端及第一运算放大器的输出端，所述第二控制开关C的输出端连接第二运算放大器的同相输出端。作为上述方案的改进，所述第二电阻组A、第二电阻组B及第二电阻组C的阻值之比为1:9:90。作为上述方案的改进，所述第三可调电阻单元包括第三电阻组A、第三电阻组B、第三控制开关A及第三控制开关B；所述第三电阻组A与第三电阻组B串联；所述第三控制开关A的输入端连接第二运算放大器的反向输入端及第二运算放大器的输出端，所述第三控制开关A的输出端连接第三运算放大器的同相输出端；所述第三控制开关B的输入端通过第三电阻组A连接第二运算放大器的反向输入端及第二运算放大器的输出端，所述第三控制开关B的输出端连接第三运算放大器的同相输出端。作为上述方案的改进，所述第三电阻组A与第三电阻组B的阻值之比为1:99。实施本技术的有益效果在于：本技术结构简单，通过多个幅度调节器相级联的方式来逐步实现增益范围的调节，从而扩展可编程放大器的调节范围。具体地，本技术在三个幅度调节器(第一幅度调节器、第二幅度调节器及第三幅度调节器)相级连的情况下，可以达到0～99dB高增益范围，从而大大提高整个系统的动态范围。本技术中每个幅度调节器均由运算放大器及可调电阻单元组成，通过控制可调电阻单元内的控制开关的开闭状态，灵活性强，精确度高。附图说明图1是本技术可编程增益放大器的结构示意图；图2是图1中第一幅度调节器的电路结构示意图；图3是图1中第二幅度调节器的电路结构示意图；图4是图1中第三幅度调节器的电路结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。仅此声明，本专利技术在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本专利技术的附图为基准，其并不是对本专利技术的具体限定。参见图1，图1显示了本专利技术可编程增益放大器的具体结构，其包括依次连接的第一幅度调节器ATT1、第二幅度调节器ATT2及第三幅度调节器ATT3，具体地：所述第一幅度调节器ATT1包括第一运算放大器D1及第一可调电阻单元R1，所述第一运算放大器D1的同相输出端通过第一可调电阻单元R1连接调制前的信号。所述第二幅度调节器ATT2包括第二运算放大器D2及第二可调电阻单元R2，所述第二运算放大器D2的同相输出端通过第二可调电阻单元R2连接第一运算放大器D1的反向输入端及第一运算放大器D1的输出端。所述第三幅度调节器ATT3包括第三运算放大器D3及第三可调电阻单元R3，所述第三运算放大器D3的同相输出端通过第三可调电阻单元R3连接第二运算放大器D2的反向输入端及第二运算放大器D2的输出端，所述第三运算放大器D3的反向输入端及第三运算放大器D3的输出端相连并输出调制后信号。因此，本技术由第一幅度调节器ATT1、第二幅度调节器ATT2及第三幅度调节器ATT3三部分组成。其中，每个幅度调节器均由运算放大器及可调电阻组成。设第一幅度调节器ATT1的增益为DB_ATT1，第二幅度调节器ATT2的增益为DB_ATT2，第三幅度调节器ATT3的增益为DB_ATT3，那么总增益为DB_ATT_total＝DB_ATT1+DB_ATT2+DB_ATT3，从而实现了可编程增益放大器增益范围的有效拓宽。如图2所示，所述第一可调电阻单元R1包括多个串联的第一电阻及多个第一控制开关，所述第一电阻与第一控制开关一一对应；每一第一控制开关的输入端连接对应第一电阻的输入端，每一第一控制开关的输出端均连接第一运算放大器D1的同相输出端。优选地，所述第一可调电阻单元R1包括20个串联的第一电阻及20个第一控制开关SW0-SW19，但不以此为限制。因此，在第一幅度调节器ATT1中，可通过改变第一控制开关SW0-SW19的开闭状态来实现0～-19dB的增益调节。具体地，输入信号为IN，输出信号为OUT，通过第一控制开关SW0-SW19的选通，实现不同增益下输入信号的衰减。其中，电阻比例和第一幅度调节器ATT1增益的对应关系如下表所示。如图3所示，所述第二可调电阻单元R2包括第二电阻组A2a、第二电阻组B2b、第二电阻组C2c、第二控制开关ASW21、第二控制开关BSW23及第二控制开关CSW22；其中，所述第二电阻组A2a、第二电阻组B2b及第二电阻组C2c串联；所述第二控制开关ASW21的输入端连接第一运算放大器D1的反向输入端及第一运算放大器D1的输出端，所述第二控制开关ASW21的输出端连接第二运算放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可编程增益放大器，其特征在于，包括依次连接的第一幅度调节器、第二幅度调节器及第三幅度调节器；所述第一幅度调节器包括第一运算放大器及第一可调电阻单元，所述第一运算放大器的同相输出端通过第一可调电阻单元连接调制前的信号；所述第二幅度调节器包括第二运算放大器及第二可调电阻单元，所述第二运算放大器的同相输出端通过第二可调电阻单元连接第一运算放大器的反向输入端及第一运算放大器的输出端；所述第三幅度调节器包括第三运算放大器及第三可调电阻单元，所述第三运算放大器的同相输出端通过第三可调电阻单元连接第二运算放大器的反向输入端及第二运算放大器的输出端，所述第三运算放大器的反向输入端及第三运算放大器的输出端相连并输出调制后信号。

【技术特征摘要】
1.一种可编程增益放大器，其特征在于，包括依次连接的第一幅度调节器、第二幅度调节器及第三幅度调节器；所述第一幅度调节器包括第一运算放大器及第一可调电阻单元，所述第一运算放大器的同相输出端通过第一可调电阻单元连接调制前的信号；所述第二幅度调节器包括第二运算放大器及第二可调电阻单元，所述第二运算放大器的同相输出端通过第二可调电阻单元连接第一运算放大器的反向输入端及第一运算放大器的输出端；所述第三幅度调节器包括第三运算放大器及第三可调电阻单元，所述第三运算放大器的同相输出端通过第三可调电阻单元连接第二运算放大器的反向输入端及第二运算放大器的输出端，所述第三运算放大器的反向输入端及第三运算放大器的输出端相连并输出调制后信号。2.如权利要求1所述的可编程增益放大器，其特征在于，所述第一可调电阻单元包括多个串联的第一电阻及多个第一控制开关，所述第一电阻与第一控制开关一一对应；每一第一控制开关的输入端连接对应第一电阻的输入端，每一第一控制开关的输出端均连接第一运算放大器的同相输出端。3.如权利要求2所述的可编程增益放大器，其特征在于，所述第一可调电阻单元包括20个串联的第一电阻及20个第一控制开关。4.如权利要求1所述的可编程增益放大器，其特征在于，所述第二可调电阻单元包括第二电阻组A、第二电阻组B、第二电阻组C、第二控制开关A、第二控制开关B及第二控制开关C；所述第二电阻组A、第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱荣，黄林峰，张琢，
申请(专利权)人：佛山华芯微特科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44