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2.3.3 可编程增益放大器
电压放大倍数由程序控制的放大器称为可编程增益放大器（Programmable Gain Amplifer，PGA），也称为程控增益放大器。同相输入放大器的输入电阻高，无须为提高输入电阻进行性能扩展。同相输入放大器实现增益调节较之反相输入放大器和差分输入放大器更方便，且增益调节对它的输入电阻值影响很小。可编程增益放大器有两种类型：单运算放大器型和多运算放大器型。
1）单运算放大器型 单运算放大器型可编程增益放大器由单个运算放大器组成，其电路如图2-14所示。电路中S 1 ～S 4 为开关，由程序控制其通断。
图2-14 单运算放大器型可编程增益放大电路
只有S 1 接通时
只有S 2 接通时
只有S 3 接通时
只有S 4 接通时
该可编程增益放大器电压放大倍数的大小取决于各开关的状态，随S 1 ～S 4 的逐一单独接通有四种增益。
2）多运算放大器型 多运算放大器型可编程增益放大器由多个运算放大器和开关电路组合而成，它又可分为串联式和并联式两种组合形式。并联式电路是把各运算放大器的输入端并联在一起，各自的输出接相应的开关，如图2-15所示；串联式电路是把各运算放大器逐个连接，最后在同一线上输出，每一运算放大器控制增益的电阻接一个对应的开关，如图2-16所示。
图2-15 并联式多运算放大器型可编程增益放大器电路
图2-16 串联式多运算放大器型可编程增益放大器电路
并联式多运算放大器型可编程增益放大器中各运算放大器具有不同的增益，通过不同受控开关接同一输出。图2-15中有4个运算放大器，A
1
的电压放大倍数
；A
2
的电压放大倍数
；A
3
的电压放大倍数
；A
4
的电压放大倍数
。只有S
1
接通时，PGA的电压放大倍数为
A
UF1
；只有S
2
接通时，PGA的电压放大倍数为
A
UF2
；只有S
3
接通时，PGA的电压放大倍数为
A
UF3
；只有S
4
接通时，PGA的电压放大倍数为
A
UF4
。S
1
～S
4
受控开关由逻辑信号控制。
串联式多运算放大器PGA中各运算放大器逐个首尾相接，PGA总电压放大倍数
A
UF
为各级电压放大倍数之积。
，S
x
断开时相当于
R
x
=∞，
A
UF
x
=1，S
x
接通时
。当S
1
、S
2
、S
3
、S
4
全部断开时，
A
UF
=1×1×1×1=1。当S
1
、S
2
、S
3
、S
4
全部接通时，
。若每级同相运算放大器都取同样的反馈网络参数，使每级运算放大器电压放大倍数为10倍，即
R
F1
=
R
F2
=
R
F3
=
R
F4
=9kΩ，
R
1
=
R
2
=
R
3
=
R
4
=1kΩ，每级同相运算放大器
。S
1
～S
4
中只有S
1
接通，PGA总电压放大倍数
A
UF
=10×1×1×1=10；S
1
、S
2
接通，S
3
、S
4
断开，
A
UF
=10×10×1×1=100；S
1
、S
2
、S
3
接通，S
4
断开，
A
UF
=10×10×10×1=1000；S
1
、S
2
、S
3
、S
4
都接通，
A
UF
=10×10×10×10=10 000。