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动态可编程增益放大器

更新时间：2023-08-31 00:04:25 大小：917K 上传用户：xuzhen1 查看TA发布的资源 标签：放大器 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

设计说明该子系统演示了如何在可编程增益放大器 (PGA) 配置中设置 MSPM0 内部运算放大器，动态更改增益，输出放大的信号以及使用 ADC 读取结果。该配置使用户能够使用具有高增益的小输入电压信号极大地提高分辨率，但随后仍然能够通过更改为较低的增益来对较大的信号进行采样。下载该示例的代码。设计注意事项 1. OPA 电源是 MSPM0 的 VCC。 2. OPA GBW 设置：OPA 的较低 GBW 设置消耗的电流较小，但响应速度较慢。相反，较高的 GBW 消耗的电流较大，但压摆率较大，使能和稳定时间较短。有关这些模式之间的确切规格差异，请查看特定于器件的数据表 3. OPA 增益转换：如果需要跳过 OPA 增益水平，则必须在 ADC 窗口比较器中断服务例程 (ISR) 中添加额外的代码，以显式配置 OPA 增益设置，而不是仅增大或减小增益水平。请注意，在设计步骤 5 和 6 中计算的转换电平也反映了这种类型的转换。 4. 最小 OPA 增益：MSPM0 MCU 能够在不禁用 OPA 的情况下动态更改 OPA 增益设置。PGA 配置中 OPA 的最小增益为 2。要从增益 2 更改为 OPA 缓冲器配置（OPA 增益 = 1），必须执行本文档范围之外的额外程序以将 OPA 重新配置为该模式。 5. ADC 基准选择：MSPM0 器件可以从内部基准发生器 (VREF)、外部源或 MCU VCC 向 ADC 提供基准电压。请查看 MSPM0 器件数据表，了解可用于所选器件的选项。所选基准电压设置了 ADC 可以采样的满量程范围，并且必须适应最大 OPA 输出电压。 6. ADC 窗口比较器电平： a. 在通过从较低的增益值转换为较高的增益值（例如：G = 2 -> 4）来增大输入信号的放大率时，使用设计步骤 2 中的公式确定为转换选择的电压电平是否未隔离新增益设置下的信号。 b. 在通过从较高的增益值向下转换为较低的增益值（例如：G = 4 -> 2）来减小输入信号的放大率时，确保选择的电压电平大于在“设计注意事项”第 6.a 条中选择的转换电平。这是为了避免可能导致系统不稳定的增益变化循环。 7. ADC 采样：该示例在窗口比较器模式下持续对 OPA 输出进行采样。如果不需要持续监控 OPA 输出，则可使用计时器设置固定的采样间隔。 8. ADC 结果：具有 OPA 输出的可选 ADC 采样的代码示例仅在全局变量 gADCResult 中存储最新捕获的结果。对数据执行操作之前，完整应用可以在一个数组中存储多个读数。 9. ADC 结果：如果使用捕获 ADC 结果的选项，则必须添加代码以处理与当前 OPA 增益设置相关的正在处理的数据。这是因为 ADC 满量程范围随 OPA 增益设置而变化，因此在 OPA 的不同输入电压电平下可以看到相同的 ADC 代码。 10. gCheckADC 上的竞态条件：该应用会尽快清除 gCheckADC。如果应用等待清除 gCheckADC 的时间过长，则可能会无意中丢失新数据。图 2 显示了 Dynamic_PGA_Example2 的代码流程图，该流程图说明了 ADC 如何对 OPA 输出进行采样并更改 OPA 增益。Dynamic_PGA1_Example 的软件流程图略微简化了以下流程，因为主循环在启动 ADC 后进入睡眠状态，并且不存在 ADC 中断服务例程 (ISR) 的中心 switch case。