項目需求,需要用到 PGA可編程增益放大器,放大遞歸規律要爲指數。
需求參數:輸入信號爲100KHz正弦波,程控增益倍數 Gain=1~256。於是帶寬積GBP >= 30MHz,壓擺率SR>=3.2V/us。
起初是用分立芯片搭的,MCP41010數字電位器 + 反相放大器,效果一般。使用起來比較麻煩。
主要原因是 MCP41010只能單電源供電,運放可以用雙電源供電。但由於 MCP41010單電源的原因,輸入信號 <-0.7V的波形會有損失。
於是尋求集成芯片方案:
TI的PGA主要產品:
PGA280:供電範圍Vs=10~36V,單/雙電源供電,GBP=6MHz,SR=1V/us,Gain=1/8~128,4通道,內部放大器結構爲差分。
PGA281:供電範圍Vs=10~36V,單/雙電源供電,GBP=6MHz,SR=1V/us,Gain=1/8~128,1通道,內部放大器結構爲差分。
PGA112:供電範圍Vs=2.2~5.5V,單電源供電,GBP=10MHz,SR=3V/us,Gain=1~128,2通道,內部放大器結構爲同相。
PGA116:供電範圍Vs=2.2~5.5V,單電源供電,GBP=10MHz,SR=3V/us,Gain=1~128,10通道,內部放大器結構爲同相。
TI的PGA看了一圈就很尷尬,要不不能雙電源供電,要不帶寬不夠,要不壓擺率不夠。尋求其他產品
ADI的PGA主要產品:
LTC6910-2:供電範圍Vs=2.7~10.5V,單/雙電源供電,GBP=11MHz,SR=12V/us,Gain=-1~-64,1運放,放大器結構爲反相。
LTC6911-2:供電範圍Vs=2.7~10.5V,單/雙電源供電,GBP=11MHz,SR=16V/us,Gain=-1~-64,2運放,放大器結構爲反相。
LTC6912-2:供電範圍Vs=2.7~10.5V,單/雙電源供電,GBP=30MHz,SR=20V/us,Gain=-1~-64,2運放,放大器結構爲反相
果斷 ADI YES,選型使用了 LTC6912CGN-2。
LTC6912 內部2個反相放大器串聯使用,正好使輸入輸出同相。增益範圍爲0~4096,無帶寬失真,爽歪歪。
從Bom商拿了幾片,¥18/pcs。
電路如下:
LTC6912-2 - SPI 寫時序:
(CLK上升沿數據有效。黃色 - CLK。藍色 - Din。CS沒接示波器,有CLK的時候CS要爲低電平。)
圖中SPI時序的串聯總增益 = 32倍,爲例:
channel-B:Gain = -1, 對應 SPI一個字節的高4位,編碼爲 0001。
channel-A:Gain = -32,對應 SPI一個字節的低4位,編碼爲 0110。
時序較爲簡單,三線SPI。每次設置增益需要發送1個字節(8Bits)。高四位爲channel-B增益,低四位爲channel-A增益。
注意:增益爲0時,相當於關斷輸出。
測試波形:
實際電路中 LTC6912-2 的供電爲雙電源 ±2.5V,輸出電壓軌約爲 ±2V。
黃色CH1爲輸入信號,藍色CH2爲輸出信號。
Gain = 1:
Gain = 4:
Gain = 16:
Gain = 64:
Gain = 64:
Gain = 4096:
Gain = 256:(輸入輸出依舊能保存很好的一致性)
測試儀器爲泰克 TBS1202B示波器,電腦上位機截屏軟件使用的是 OpenChoice。
官網下載方式太慢,附個人下載鏈接:https://download.csdn.net/download/Mark_md/12556223