采用乘法D-A轉(zhuǎn)換器的電子衰減器電路功能及原理分析

電路的功能

信號的大小調(diào)整通常采用電阻衰減器或用可變電阻分壓電路等，如果無須連續(xù)調(diào)整使用電子衰減器則更方便。其衰減度可變，采用8個數(shù)據(jù)位，以1/256為一級，可從無窮大變到255/256≈0DB。

電路工作原理

AD7523是8位乘法D-A轉(zhuǎn)換器，其輸出為模擬輸入電壓與數(shù)字輸入的乘積。內(nèi)部由8個模擬開關(guān)和R-2R梯形網(wǎng)絡(luò)輸出，所以需電流-電壓變換用的OP放大器。

梯形網(wǎng)絡(luò)大約為10K，在5~20K范圍內(nèi)有可能存在不一致性，但只要各梯級電阻相對值一致就不會造成誤差。同一芯片上的元件，溫度系數(shù)很容易一致，很適合作為可變衰減器。為了得到正確的衰減度，須用VR1進(jìn)行粗調(diào)。如果認(rèn)為5~20K的輸入電阻偏小，則可在輸入端加緩沖放大器。

元件的選用

AD7523芯片，許多廠家生產(chǎn)的都是加工產(chǎn)品，絕大多數(shù)產(chǎn)品的邏輯輸入電平都隨電源電壓VDD而變。

一些公司的產(chǎn)品，VDD為5~15V，可獲得VOM≥2.4V的TTL電平，使用比較方便，其他公司的產(chǎn)品可使用5V電源。

本電路的交流特性取決于OP放大器，應(yīng)根據(jù)所需要頻率選擇。如果要縮小帶寬，減少噪聲，則要將電容器C1接在反饋電路上，截止頻率FC=1/πC*10的4次方。

二極管D1用來防止AD7523的自鎖，也可以選用其他型號的二極管，但最好還是選用正向電壓VF小的肖特基二極管。

調(diào)整

把各數(shù)據(jù)位都調(diào)到“H”電平，則A=255/256，約為0DB，在F=1KHZ的條件下，讓電路輸出為0DB，用電平計測量輸出電平。從數(shù)據(jù)位D7開始，依次把各數(shù)據(jù)位都調(diào)為“L”電平，信號就會以6DB為一級衰減，即125/256=-6DB，64/256=1/4=--12DB。

C-MOS模擬開關(guān)當(dāng)輸出電容大，頻率高時特性曲線會產(chǎn)生尖峰，要加反饋電容CF進(jìn)行修正。確定修正量的簡單辦法是：輸入10KHZ左右的方波，測定輸出方波，調(diào)整CF，直到不產(chǎn)生減幅振蕩時為止。這時CF大約為20PF左右。

應(yīng)用注意事項

乘法電路可以進(jìn)行幅度調(diào)制，在輸入端送入已被數(shù)字化了的正弦波載數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)用8位表示。可先把正弦波的數(shù)據(jù)存入EP-ROM，EP-ROM的地址線接地進(jìn)制記數(shù)器，用計時脈沖做加法計數(shù)。

載波數(shù)據(jù)從EP-ROM讀出模擬輸入端加上基準(zhǔn)電壓V后，便成為8位D-A轉(zhuǎn)換器，在輸出端獲得改變了極性的輸出。

如果覺得8位分辨率太低，可選用12位的芯片。

另外，本電路也可進(jìn)行平衡調(diào)制，這時可增加一個OP放大器，具體電路可參照廠家的產(chǎn)品手冊。