单片机控制的可编程自动增益放大器设计与应用

"该资源是一篇发表在2002年11月内蒙古大学学报自然科学版的文章，标题为‘一种基于单片机的可编程自动增益放大器的实现’，作者为白凤山、张立倩和黄威。文章主要介绍了如何利用AD526软件可编程增益放大器和AT89C51单片机来构建一个可编程自动增益放大器（PAGA），并在ISA总线数据采集系统中应用实例。文章着重讨论了AD526的特点、工作原理以及在小信号虚拟测试仪器中的应用价值，旨在提高数据采集的精度和动态范围。" 本文的核心知识点如下： 1. **可编程自动增益放大器(PAGA)**：PAGA是一种可以根据输入信号自动调整增益的放大器，旨在确保输入信号始终处于A/D转换器的最佳输入范围内，以提高转换精度并扩大系统的动态范围。 2. **AD526**：这是美国Analog Devices公司生产的软件可编程增益放大器，可以提供1到16倍的增益，并通过级联实现更高增益。它包含高性能的BiFET放大器、激光调整电阻网络、JFET模拟开关和TTL兼容的增益编码锁存器，具有低线性误差、低增益误差和快速建立时间等优点。 3. **单片机AT89C51**：这是一种常见的8位微控制器，被用于控制AD526的增益设置，实现自动增益控制。 4. **数据采集系统**：文中提到的系统利用PAGA对现场信号进行预处理，确保信号在进入A/D转换器之前被调整到合适的范围，这对于小信号虚拟测试仪器的精度至关重要。 5. **ISA总线**：ISA（Industry Standard Architecture）总线是早期个人计算机扩展插槽的标准，文中提到的系统通过ISA总线与主机通信，进行数据采集。 6. **增益编码**：AD526的增益通过A0、AI、A2和B四个引脚进行编码，不同的引脚状态组合对应不同的增益值。 7. **模拟开关**：JFET模拟开关用于根据编程指令改变电路配置，实现增益的动态调整。 8. **动态范围**：动态范围是指系统能够正确处理的输入信号范围，PAGA通过自动增益控制可以扩展这个范围，适应不同幅度的输入信号。 9. **信号带宽**：AD526在16倍增益时的信号带宽大于350kHz，这意味着它能够在较高频率下保持良好的放大性能。 10. **应用实例**：文章提供了一个实际案例，展示了PAGA在ISA总线数据采集系统中的应用，证明了这种方法的有效性。 这篇文章详细阐述了基于AD526和AT89C51单片机的可编程自动增益放大器的设计与实现，对于理解微控制器在信号调理中的作用以及高精度数据采集系统的构建具有重要参考价值。