多通道放大装置。方案、说明

多通道放大装置。无线电电子电气工程百科全书

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通道数量可达数十个的放大器装置用于从生物医学设备中的传感器收集信息的系统、热成像扫描装置以及无线电电子学的许多其他领域[1-4]。

我向读者展示了一种电压增益电子调节的多通道放大装置，这与流行文献中提出的不同[5. 6]，因为它使用半导体二极管作为受控元件 [7]。与更复杂的双极或场效应晶体管相比，这些最简单的半导体器件通常用于放大器件的可调单元 [8, 9]，通常具有较小的电气参数技术分布。在所描述的多通道放大装置中使用半导体二极管作为受控元件使得可以通过简单的方式实现各个通道的增益的相对较小的扩展，具有许多实际应用可接受的增益控制限制和一定程度的非线性失真。

主要技术特点

放大通道数............32
电压增益的上限值，不小于............. 1000
电压增益的调节限值，dB，不小于........ 15
各个通道的电压增益相对于平均值的扩展，°о，不超过 .......... 5
非线性失真系数，°o，不大于............. 5
工作频率间隔，Hz。不少于........20...150 000
控制电压，V........0...5
电源电压，V .... 9
总功耗W不大于......................... 1

多声道放大装置
图。 1

放大装置的示意图如图1所示。 1 它由相同的放大通道 A32-A1 和所有通道控制单元 AZZ 的公共通道组成。用电阻R1“增益”调节通道的增益通道A32-A1在方案上是相同的，所以下面只描述AXNUMX。

通道由运算放大器1DA1 1DA2 两级放大组成，电容1C1、1C2 和1C4 分别决定通道带宽的下限和上限，电容1C3 是电源电路中的滤波器。电阻1R5、1R9设置运算放大器的控制电流。

第一级通道的增益由电阻1R1和1R4的阻值之比决定，电阻1R1和1R2组成分压器，使输入端恒定分量的允许值增加到2,5R2/( R1 + R2) V，防止氧化电容器 1C1 上的电压极性可能反转。电阻 1R2 对增益没有实际影响。

由运算放大器 1DA2 上的第二级执行的通道增益控制是通过在提供给控制输入的电压（通道的引脚 1）变化时改变二极管 1VD1、2VD7 的导电性来实现的。当该输入端的电压增加时，1VD2二极管的导电性增加，因此1VD21R7电路的电阻减小，通过1VD1二极管的电流增加。结果，1VD1二极管的导电性增加，1VD11R3电路的电阻降低。

1VD1二极管和1R3电阻包含在覆盖运算放大器1DA2的负反馈电路中，因此，随着1VD11R3电路的电阻减小，级增益增加。当控制输入端的电压下降时，上述过程反方向发生，电压增益下降。

多声道放大装置
图。 2

图上。图 2 显示了电压增益 DeltaK 的增量以及相对于其最小值（等于 175 并取为零）对控制电压 UNnP 的依赖性，该控制电压根据电路在电阻器 R1“增益”的中间输出处测量。

AZZ 控制单元包括一个偏置电压源，以确保运算放大器通道在单极性供电模式下正常工作。源极由运算放大器 33DA1 和晶体管 33VT1 组成。从缓冲晶体管33VT2的发射极，电压被移到通道的控制输入端。控制单元 AZZ 的节点和通道 A1-A32 由来自电压调节器 5DA33 的 +2 V 供电。可变电阻器 R1“增益”连接到同一源。

在放大装置中，使用了氧化物半导体钽电容K53-56和陶瓷K10-17v。专为表面安装而设计。所有电容器都从印刷面焊接到板上。电阻器 - S2-29V 和 S2-33，电阻器 R1“增益” - SP4-1a KT503B 晶体管可以用任何具有相似参数的硅 npn 晶体管代替。芯片 1407UDZ 和 140UD12 可以替换为 K1407UDZ 和 K140UD12。分别为 140UD1201 K140UD1201 和 A776N。可以使用稳定器 142 代替 KR5EN7805A。

多声道放大装置
图。 3

通道 A1-A32 和控制单元 AZZ 安装在由玻璃纤维制成的印刷电路板上，层压在一侧，厚度为 1 毫米。通道的印刷电路板图如图 3 所示。 4，和控制单元板 - 在图。四。

多声道放大装置
图。 4

通道和控制单元的印刷电路板放置在一个普通的金属外壳中，配有输入和输出连接器。要启用远程控制，电阻器 R1“增益”位于外壳外部。

通道的建立和特征的控制单元没有根据已知方法执行。必要时，通过选择电阻33R2，实现通道A1-A32最大输出信号的两侧对称限制；通过选择电容NC4，在上限频率范围内校正相应通道的幅频特性.

每个通道的电压增益系数 xi 的相对扩散的估计是根据公式进行的

xi = (1 - Kg 公斤) 100%,

式中 K,——通道电压增益； KL, p——所有通道电压增益的算术平均值。通过选择电阻器 NR3、NR7 或二极管 NVD1、NVD2，可以在控制间隔内均衡通道增益的相对扩展。

文学

1. Yarichin E. M., Shurygin N. A. 多通道放大器 - 设备和实验技术 1986 年，第 5 期。 123-125
2.多通道去耦放大器。 - 电子学，1975 年。第 14 期，第 83 84 页
3. Furman I., Zvonarev E. Texas Instruments Burn-Brown - 电子元件的对数、可编程、积分和电压控制放大器，2005 年，p. 85-89。
4. Makarov A. S.、Omelaev A. I.、Filippov V. A. 开发和评估扫描热成像系统技术简介 - 喀山。 Unipress，1998 年，第 8-15 页。
5. Eritsev V.、Tokarev V.、Fedorov S. 电子增益控制。 - 1980 年广播电台。第 2 期，第 38 页
6. V'lnarov N. Predulsilvatel，对 silvaneto 进行电子调节。 - 广播、电视、电子产品。 1981 年，第 5 期，第28.
7. Sindinsky V. 远程增益控制。 - 广播，1968 年。第 3 期，第 40 页。 41, XNUMX
8. Kisterny N. 电子信号电平调节器 - Radio，1989 年，第 11 期，第 49-52 页。
9. Kreydich S. 场效应晶体管控制器 - Radio，1980 年，第 2 期，p。 35-37。

作者：O. Ilyin，喀山；出版：radioradar.net

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