模数接口中的可编程增益放大器（模数接口中的可编程增益放大器（PGA））
用可编程增益放大器(PGA)处理数据采集系统中传感器/变送器模拟输出和信号处理数字之间的接口。单片和高
集成度PGA现在被可编程、更高精度、更高吞吐量和更小封装尺寸的模块和混合方案替代。由于来自传感器/变
送器
用PGA)处理数据采集系统中传感器/变送器模拟输出和信号处理数字之间的接口。单片和
由于来自传感器/变送器的模拟信号的本性，使其工作必须具备相当大的动态范围。这要求采用连续增益级在进行任何实际的
数字处理之前增大这些信号，PGA能满足这种要求。
PGA是可变增益放大器(VGA)的一种。VGA提供可变和连续增益控制，而PGA必须在软件控制下以固定步(通常6dB步)做到可
变增益控制。达到更精细的分辨步0.5dB是可能的。
一般多通道数据采集系统用很多不同类型的传感器/变送器，这包括热电偶、惠斯登电桥，热敏电阻、应变计和超声系统。虽
然，传感器/变送器是基于不同的物理原理，但大多数产品是以电压做为输出。甚至这会产生中间值(如电容或电阻)，但最终变
换为电压，以便在数据采集系统中进行进一步处理(图1)。
传感器/变送器的输出可覆盖非常大的范围，需要PGA来处理传感器/变送器输出到ADC的接口。例如，在工业过程控制系统
中，低频信号可以几毫伏到几伏变化。需要PGA来匹配这种宽传感器/变送器输出范围到特定的ADC输入范围。通常，在输入
数据采集通道最低信号电平与最高信号电平之比是2个量级或更大。
12位ADC接收小于ADC满标输入十分之一的信号仅可提供8位分辨率，除非在信号到达ADC之前用PGA放大。PGA允许在软
件控制下使接收信号的增益达到宽范围增益一带宽乘积。这可避免钳位并允许采用较便宜的ADC，如用12位ADC替代16位
ADC。
PGA可做更多事情。PGA缓冲来自前级(通常是
在市场上可以得到很多种PGA和支持元件。这包括可独立应用的运放被专门设计成PGA、ASIC、集成有可编程滤波器的
PGA、仪表放大器PGA、用于运放的数字电位器前端、PGA用数字可编程
对于不需要信号宽动态范围的应用，PGA不是必须的。放大器可以直接接口传感器/变送器到ADC。例如，Maxim的MAX1494
仪表放大器适合于250V/V或更小增益范围的应用。
各种性能的各种性能的PGA
对于特殊性能参量(如高增益稳定性和高精度，低漂移，
Microchip公司的MCP6S2X家族PGA具有2、6和8通道输入，包含多路转换器并可通过串行外设接口(SPI)总线进行增益控制和
通道选择。NS公司的LMH6718IC是双PGA，具有高输出(200mA)驱动信号。
高性能小封装的PAG有ADI公司的AD8555，这是封装在微型8引线SOIC中的数字可编程
对于低失真是主要考虑因素的应用，可以选择Intersil公司PGA缓冲器HFA11XX，其低失真电平低到-73dBc、噪声电平低到
7"9nV/√Hz。TI公司的THS7001/7002单/双PGA采用Power PAD封装，包含分离的低噪声前置放大器和增益放大级。此器件可
达到非常低的噪声电平(低到1.7nV/√Hz)。
其他可注意的PGA包括ADI公司的AD628首款具有可编程增益的共模差分放大器和Linear公司的LTC1564 PGA(除放大器外，
它还具有8阶软件可编程抗混淆滤波器)。
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