自动量程/极性转换电路

　　这款自动量程/极性转换电路应用T公司的芯片INAl33LJ。再配合使用芯片0PA727、模拟开关TS5A23166和少量的外部元器件就可实现了。

　　一、主要器件简介

　　如下图所示。INAl33U是高转换率、单位增益差分放大器。其内部由精密电阻网的精密运算放大器组成。不需要外接精密电阻，降低了设计成本，电阻TCR跟踪可以获得准确的增益和良好的共模抑制使其具有低电压偏移。低增益误差的特性。电源电压范围宽，是±2.25～±18V(+4.5～+36V单电源)。

　　
　　如下图所示，0PA727是高精度运算放大器。与低成本CMOS运算放大器相比，OPA727大大地改善了精度，是一个精密的双极放大器，OPA727还提供极好的AC性能，它的带宽为20MHz，转换速率30V/us，建立时间为600ns，噪音为6nV/rtHz，谐波失真为0．0003％，非常适合用在需要极好动态范围的地方．如有源滤波器、跨导放大器、音频测试设备和过程控制等。

　　
　　如下图所示，模拟开关TS5A23166。需要单电源供电其内部是由两个很灵敏的模拟开关构成。在芯片给予合适的工作电压后，当lN接受到高电平信号时，COM模拟开关闭合，当IN接收到低电平信号时。模拟开关则不运作。即断开。

　　
　　三种芯片中INAl33LJ与QPA727需要双电源供电，TS5A23166是单电源供电的芯片。OPA727的内部主要就是一个高精度的集成运放。而IN—A1331．J其内部由精密电阻网的精密运算放大器组成，可以构成多种不同的电路，主要应用于差分输入/差分输出放大器、单位增益反相放大器、增益为+1/2和增益为+2的放大器、积分放大器、同步解调器、压控电流源中。此种芯片构成的电路对外部器件的精度要求不高，因为其内部已经有了高精度的电阻网络，非常适合在高精度的仪器、仪表中使用。

　　二、电路总体方案

　　如下图所示的框图，首先将输入电压经过过零比较器，来确定输入电压的极性，而后将输入电压经过绝对值比较器，其输出端再与基准电压通过滞回比较器进行比较，将产生的三段区域进行调整，来分别控制模拟开关的运作，最后再通过模拟开关来控制输出电压的档位增益情况。在基准电压发生改变时。绝对值比较器的输出端与基准电压通过滞回比较器进行比较的三段区域也发生改变，即量程范围也随之发生改变。

　　自动量程／极性转换电路原理图如下图所示。
　　
　　该电路使用的是双电源供电。使用了5片lN—A133LJ、2片OPA727、1片TS5A23166以及少量的外部器件构成。使用其中一片OPA727及部分外部器件构成过零比较器，用以指示输入信号(VIN)的极性：而后用一片OPA727与一片INAl331J芯片构成了一个绝对值电压比较器，以保证负信号转换成正信号；基准电压(VRIN)经过一片INAl33芯片构成一个电压跟随器，与输入的绝对值电压作比较。
　　
　　其比较结果被分成三段区域，即VIN4>VRIN0．5VRIN<VIN<VRlN<0．5VRIN三段。将此三段区域通过由两片INAl33LJ构成的两个滞回比较器来分别控制模拟开关TS5A23166中A、B的运作，从而来以控制输出信号(V。)的值，使其发生×015、×1、×2三档增益间自动转换，即当VIN>VRIN时，Vo=0．5VlN；当0．5VRlN<VlN<VRlN时，Vo=VlN；当VlN<0．5VRlN时，Vo=2VIN。在基准电压发生改变时，量程范围也随之发生改变。

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