高频可控增益运放(一)
0赞在平时制作作品的时候往往需要调整运放放大倍数来进行档位的调整,或者是在测试用仪器仪表中依据捕获到的粗测量值自动进行量程的调整······这些都要用到增益可控,然而初始用的最多的方法是调整普通运放反馈端的电阻值来调整放大倍数。采用此种方法能够实现的子方案大致有两种,其一是反馈端的电阻用数字电位器,通过程序控制数字电位器的阻值来改变放大倍数,其二是采用A/D转换器中的电阻网络,通过设置位值来决定接入反馈电路中的电阻阻值,从而程序控制改变放大倍数。两种方案均存在的问题是反馈电阻的阻值变化幅度太大,以至于放大倍数的分度值稍小时便达不到,而且控制的稳定性也稍差些。
为了单独实现程控增益,下面推荐下TI的VCA810——可控增益运放,在相对高频下使用效果不错。

图1 管脚分布图

图2 内部原理图
一目了然的管脚不赘述,其中管脚3是增益控制端口,通过外围电路为其输入一定的可变电压来控制增益的改变,输入电压变化范围为0~-2V。增益和输入电压的关系为G=-40(Vc+1)dB。电压和放大倍数呈现线性关系,不会有倍数缺陷。既可以实现手动调节滑变调整输入电压的连续变化,又可以用单片机的D/A实现电压输出,经过反相器后输入到电压控制端实现自动控制放大倍数的转换。
此芯片的基本特性有:
增益调节范围±40dB,即可以放大缩小100倍;
具有低噪功能,避免高频时输入信号微弱而被干扰信号覆盖;
恒定带宽与增益为35MHz;
增益控制带宽为25MHz;
输入电压最高为3V,;
输出电压范围为±1.8V;
电源电压采用通用5V供电;
输出电流大,达到±60mA;
典型应用:

图2 典型应用电路
本电路中从正负电源接出的0.1uF和6.8uF电容是为了滤除高低频杂波,1端口处接入50Ω输入电阻,8端口的25Ω起到消除偏置电流的作用,5端口500Ω电阻为输出电阻。
实际制作时按照此图焊接电路测试后,当频率调整为800K放大倍数能够达到20倍,但是频率再升的话就会出现自激现象,增益带宽积和PDF描述相差较大,实际的频率达不到很高,不过用在频率稍低的情况下还是比较好用的,程控增益控制能够达到一般的要求。
