本实用新型涉及电子电路
技术领域：
，尤其涉及一种可编程增益放大器。
背景技术：
：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。技术实现要素：本实用新型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，本实用新型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。实施本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构简单，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，本实用新型在三个幅度调节器(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。本实用新型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是本实用新型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实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。参见图1，图1显示了本发明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，本实用新型由第一幅度调节器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D2的同相输出端；所述第二控制开关BSW23的输入端通过第二电阻组A2a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BSW23的输出端连接第二运算放大器D2的同相输出端；所述第二控制开关CSW22的输入端通过第二电阻组A2a及第二电阻组B2b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CSW22的输出端连接第二运算放大器D2的同相输出端。优选地，所述第二电阻组A2a、第二电阻组Bb及第二电阻组C2c的阻值之比为1:9:90。因此，在第二幅度调节器ATT2中，可通过改变第二控制开关(SW21、SW22、SW23)来实现0、-20dB、-40dB的增益调节，所对应的电阻比例分别为1:1，1:10、1:100。具体地，输入信号为IN，输出信号为OUT，通过第二控制开关(SW21、SW22和SW23)的选通，实现不同增益下输入信号的衰减。其中，电阻比例和第二幅度调节器ATT2增益的对应关系如下表所示。ATT2(dB)SW21SW22SW230100-20010-40001如图4所示，所述第三可调电阻单元R3包括第三电阻组A3a、第三电阻组B3b、第三控制开关ASW31及第三控制开关BSW32；其中，所述第三电阻组A3a与第三电阻组B3b串联；所述第三控制开关ASW31的输入端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，所述第三控制开关ASW31的输出端连接第三运算放大器D3的同相输出端；所述第三控制开关BSW32的输入端通过第三电阻组A3a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，所述第三控制开关B3b的输出端连接第三运算放大器D3的同相输出端。优选地，所述第三电阻组A3a与第三电阻组B3b的阻值之比为1:99。因此，在第三幅度调节器ATT3中，可通过改变第三控制开关(SW31和SW32)来实现0dB和-40dB增益调节，所对应的电阻比例分别为1:1，1:100。具体地，输入信号为IN，输出信号为OUT，通过第三控制开关(SW31和SW32)的选通，实现不同增益下输入信号的衰减。其中，电阻比例和第三幅度调节器ATT3增益的对应关系如表下所示。ATT3(dB)SW31SW32010-4001由上可知，本实用新型结构简单，通过多个幅度调节器(ATT1，ATT1，ATT3)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，本实用新型在三个幅度调节器(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)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。其中，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。以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。当前第1页1 2 3