Quiero construir un amplificador de instrumentación de ganancia programable con una potencia de dos ganancias posibles (1x, 2x, 4x, 8x ...). ¿Hay alguna manera de usar una escalera de resistencia R-2R y un multiplexor analógico para ajustar el $ R_ {ganancia} $?
EnlawebencontréestamaneradehaceramplificadoresdegananciaprogramablesusandounaescaleraR-2Ryunmultiplexoranalógico,peronoquieroatenuarmiseñaldeentrada,yaqueyaespequeña,laperderíaenelruidoDeestemodo.
En su lugar, podrías comprar un AD8231: -
Gananciaprogramableporpin/digitalde1,2,4,8,16,32,64o128,másunamplificadoroperacionalderepuesto.
OpuedesusarunPGA281:-
Otalvezconsidereusarundigipotconunodeestos:-
Tratar de controlar la ganancia mediante el ajuste de las resistencias donde se muestra en su pregunta será problemático, especialmente si la señal de entrada es muy pequeña para comenzar. Los factores que descartan esto incluyen: -
No uses una escalera R-2R. La forma clásica de cambiar la ganancia de un amplificador de instrumentación es cambiar el valor de Rgain (¡por eso se llama Rgain, por cierto!).
Hay algunas sutilezas debido a la distorsión de un multiplexor analógico, sin embargo, su variación en la resistencia en serie con el voltaje. Simplemente utilizando un mux para seleccionar varios valores en lugar de Rgain pone la resistencia del interruptor no lineal en serie con Rgain. Para los interruptores tipo 5v / 10v 4060, este es un delta de unos pocos ohmios sobre su rango de voltaje, que puede ser despreciable para su aplicación en comparación con unos pocos kohms.
Si no es despreciable, una mejor manera de hacerlo sería usar un mux dual. Considere la cadena de resistencias R1-Rgain-R1 como una cadena larga de resistencias pequeñas, con cada mux seleccionando un punto de toma apropiado para retroalimentar a los primeros amplificadores. De esta manera, la resistencia del interruptor delta se compara con la resistencia de entrada del amplificador, que es enorme, en lugar de las resistencias que componen Rgain, que son mucho más pequeñas.
Una forma de 'hacer trampa' y usar solo un mux sería tener en cuenta que el tercer amplificador también tiene una entrada diferencial, por lo que no necesita que la primera etapa esté completamente equilibrada, aunque tenerlo completamente equilibrado maximiza su modo común Gama y rechazo. Use un solo mux para alimentar el amplificador superior desde los puntos de toma a lo largo de la cadena R1-Rgain, y alimente el amplificador inferior desde la conexión Rgain-R1. Tendría que hacer sus propios cálculos para la ganancia de la primera etapa con este acuerdo, ya que la mayoría de las publicaciones no esperan que use este arreglo desequilibrado. Pero funciona, y funciona bien, combinado con la segunda etapa, tiene un comportamiento totalmente diferencial y solo sacrifica parte del rango del modo común de entrada.
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