《電子技術應用》
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數控雙極性放大器
摘要: 這篇技術簡介要求理解放大器典型增益控制電路的配置,討論了線性和非線性數字電位器應用。基本的技術需求是在音頻或其它電位器/運算放大器應用中,用固態電位器代替傳統的機械電位器。本文還介紹了校準和偏置控制應用中(諸如工業控制、音頻和電信)用數字電位器代替機械電位器的背景需求。
Abstract:
Key words :

這篇技術簡介要求理解放大器典型增益控制電路的配置,討論了線性和非線性數字電位器應用。基本的技術需求是在音頻或其它電位器/運算放大器應用中,用固態電位器代替傳統的機械電位器。本文還介紹了校準和偏置控制應用中(諸如工業控制、音頻和電信)用數字電位器代替機械電位器的背景需求。 
簡介

圖1所示電路提供了一個反相或同相放大信號的配置。當開關S1閉合、S2斷開時,電路表現為一個標準的反相放大器;當S1斷開、S2閉合時,信號傳送到運算放大器的同相輸入端,電路表現為一個同相放大器。如果S1和S2是單芯片模擬開關,可利用數字信號完成對該電路的控制。

圖1. 當S1斷開、S2閉合時,電路為-1倍增益的反相放大器;當S1閉合、S2斷開時,電路為+1倍增益的同相放大器。

圖1. 當S1斷開、S2閉合時,電路為-1倍增益的反相放大器;當S1閉合、S2斷開時,電路為+1倍增益的同相放大器。

數字電位器簡化電路設計

可使用電位器來代替開關。當滑動端位于電位器的高端時,選擇同相放大;滑動端位于另外一端時,選擇反相放大。利用線性數字電位器(如DS1267,圖2所示)可以數字控制放大器的極性和增益。因為很多數字電位器具有雙路配置,使得電路中“額外的”一個電位器用于信號處理任務。電位器滑動端位置可通過3線接口(由/RST、CLK和DQ組成)配置;寫入00000000時,將滑動端設置在電位器的最低端,此時電路配置為反相放大(增益 = -1)。寫入11111111時,滑動端位于電位器的最高端,將電路配置為同相放大(增益 = +1)。當滑動端設置在這兩個值之間時,增益將在+1至-1之間變化。

圖2. 利用數字電位器代替S1和S2,可以數字控制電路增益(從-1至+1)。DS1267上電時滑動端位于電位器的中心位置,相當于在反相和同相輸入端施加相同電壓,使運算放大器輸出為零,從而建立一個有效的上電靜音功能。

圖2. 利用數字電位器代替S1和S2,可以數字控制電路增益(從-1至+1)。DS1267上電時滑動端位于電位器的中心位置,相當于在反相和同相輸入端施加相同電壓,使運算放大器輸出為零,從而建立一個有效的上電靜音功能。

其它功能

電路的一個附加功能是當DS1267首次上電時,滑動端自動設置在電位器的中心位置。相當于向運算放大器的輸入端施加了相同信號,運算放大器輸出零信號,從而建立一個上電靜音功能!

對數電位器,如DS1802,也可用于該電路配置。但由于是對數抽頭,不能實現反相至同相增益的平滑變換。可以進行某些增益控制,但兩種工作模式不對稱。另外,在電位器的高端和低端之間跳變可實現增益在-1和+1之間的切換,利用一個“額外的”電位器可以替代模擬開關。

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