基于PGA的量程自动转换方法研究

介绍一种基于可编程增益放大器(PGA)的量程自动转换方法，给出了应用此法实现智能仪表量程自动转换的原理图及用软件编程实现的程序框图。当被测参数的动态范围较宽时，采用此方法可大大提高测量精度。
　　关键词：PGA；量程自动转换；软件编程

Study of Scale Automatic Transformation Based on PGA

CHEN Guang, REN Zhiliang, SUN Haizhu

(Dept. of Weapon Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan430033, China)

Key words: PGA; scale automatic transformation; soft program

1可编程增益放大器
　　可编程增益放大器有两种，一种是专门设计的PGA电路，即集成PGA。另一种是由其他放大器外加一些控制电路组成，称为组合型PGA。
1.1集成PGA
　　集成PGA电路种类很多，美国BB公司生产的PGA102是一种高速、数控增益可编程放大器。它由①脚和②脚的电平来选择增益为1，10或100。每种增益均有独立的输入端，通过一个多路开关进行选择。PGA102的增益选择如表1。

1.2组合型PGA
　　组合型PGA由运算放大器、仪器放大器或隔离型放大器，再加上一些附加电路组成。由于本文采用集成PGA来实现量程自动转换，因此这里对组合型PGA不予详细说明。

采用可编程增益放大器和微机实现量程自动转换的数字电压表原理如图2所示。

位双积分式A/D转换器，则可绘出用软件编程实现量程自动转换的流程图，如图3所示。

理论和实践表明，基于PGA及利用软件编程实现智能化仪表的量程自动转换，节约了系统的硬件开销，提高了测量精度和系统的可靠性。此外还具有操作简单，使用灵活、方便的特点。当被测参数动态范围比较宽时，采用PGA的效果更为显著。