丈量扩大器也称为外表扩大器或数据扩大器，它是一种能够用来扩大弱小差值信号的高精度扩大器，在丈量操控等范畴具有广泛的用处。一般，丈量扩大器多选用专用集成模块来完成，虽然有很高的功用指标，但不便于完成增益的预置与数字操控，一起价格较高。为此，结合使用实践，使用高增益运放，规划了一种具有高共模抑制比，高增益数控可显的丈量扩大器。进步了丈量扩大器的功用指标，并完成扩大器增益较大规模的步进调理。
1 方案规划
选用固定扩大倍数的丈量扩大器必定会对全体扩大器的动态功用有很大影响，所以本规划主要由三个模块电路构成：前级高共模抑制比丈量扩大器、AD7533衰减器和单片机键盘显现处理模块。在前级高共模抑制比扩大器中将输出共模电压反应到正负电源的公共端进步共模抑制比。衰减器完成衰减率的数字编程。单片机键盘显现处理模块一方面临8279进行实时操控，还对AD7533进行数字操控。全体体系框图如图1所示。
从全体体系框图能够剖析，体系对输入信号的扩大倍数为：
其间，Ac是前级扩大器的扩大倍数，ADAC是衰减器的衰减率。
1．1 前级扩大器
在此选用仪用扩大器组成高共模抑制比丈量扩大器如图2所示，运放A4完成输出共模电压反应至电源公共端，使运放电源电压随共模输入电压起浮，从而使各级偏置电压都盯梢共模输入电压，这样各级的共模信号就被大大削弱了，共模输入电压在扩大器输出端发生的差错电压就大幅度削减，进步了扩大器的共模抑制比。图中Rw由3条并排的固定电阻通路构成，3条电阻通路由单片机操控的3个继电器来别离接通完成。很简单剖析得到此扩大器的扩大倍数为：
由此，改动Rw取得3个操控等级的前级电压扩大倍数，别离对1～10 V，0．1～1 V以及小于O．1 V的3个不同电压段的信号进行操控，经过继电器切换的方法完成不同的扩大倍数，如表1所示。
1．2 单片机与衰减器部分
单片机部分完成整体操控与显现，由51单片机和8279键盘显现芯片主体构成。置数可由0～9数字键和加、减、预置数等操控键完成。任一输入信号在前级扩大的基础上再经后级程控衰减器乘上10倍今后取得终究的电压扩大倍数。单片机与衰减器原理图如图3所示。
在单片机的算法操控下进行前级扩大器扩大倍数的恰当选取，使得继电器动作的原则为：挑选最小的前级扩大倍数和相适应的最小的后级衰减率，使得由前级扩大器的衰减器引起的差错尽量小。
可变增益的衰减器AD7533也由单片机操控，输入不同的10位数字量就取得不同的输出输入电压比。调整相应的衰减率就得到相应的扩大倍数。10位的AD7533，数字量每改动1位，衰减就会变化1／1 024，完成步距为1的1 000倍电压扩大倍数。比如当要得到205的电压扩大倍数时，只需给AD7533置数OCDH（205D），一起挑选前级扩大倍数为102．4，这样就得到：102．4×10×205／1 024=205的扩大倍数；当要得到60的电压扩大倍数时，只需作600／1 024的衰减，一起挑选前级扩大倍数为10．24，这样就得到：10．24×10×600／1 024=60的扩大倍数；当要得到6的电压扩大倍数时，只需作600／1 024的衰减，一起挑选前级扩大倍数为1．024，这样就得到：1．024×10×600／1 024=6的扩大倍数。
2 测验成果
依据以上思路，对实践制造的丈量扩大器进行了扩大倍数的测验。输入相应的直流信号，成果如表2所示。
3 结 语
从测验成果能够剖析看出，该丈量扩大器差模电压扩大倍数大，能够对扩大倍数预置，并完成显现，直观便利。可在10 V规模内高精度满意小信号丈量的要求。能够依据预置的电压扩大倍数合理分配榜首级、第二级的扩很多，完成了步进为1的1～1 000的扩大倍数预置功用，一起选用多种改善办法进步了扩大器的共模抑制比。
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