方案二:采用DAC0832代替放大器的反馈电阻网络[3],使用LM741做运算放大器,使用单片机控制DAC0832的内部电阻网络,以此来改变增益。虽然DAC0832的内部电阻网络误差小,而且电阻档位较多,能够满足设计需求,但是DAC0832内部的分布电容会影响放大的精度,这种误差不易调试。
方案三:采用数字电位器MCP41010结合仪表放大器AD623,采用单片机STC89C52进行控制。AD623是一款常用的低成本,高精度的仪表放大器,只需要一个反馈电阻就可以调节增益,因此可以使用数字电位器代替放大器的反馈电阻,改变数字电位器的阻值,就可以改变放大倍数。源!自`751'文"论(文`网[www.751com.cn这种方案可靠方便,精度高,成本低。
综合比较上述几种方案,认为方案三不仅能满足设计需求,成本也低,设计简洁,可行性高,决定采用方案三。以下将对方案三中采用的数字电位器,仪表放大器的具体实现做论证。
2.1 数字电位器可行性论证
数字电位器使用Microchip公司生产的集成数字电位器MCP41010。
MCP41010在芯片内部集成了一个50kΩ的电位器,电位器共有256个抽头,通过设置寄存器,可以控制内部电位器的滑刷位置,从而选择不同阻值的电阻。MCP41010是利用SPI串行外设接口(Serial Peripheral Interface)进行数据传输的,可以通过单片机控制,而且采用CMOS技术,功耗低。MCP41010的内部结构如图2-1所示。通过SPI接口向16位移位寄存器写入数据,数据传入抽头控制寄存器,内部根据数值设置抽头的位置,这样就决定了数字电位器的阻值。