[实用新型]一种单电源供电数字自动增益控制放大电路

说明书

本实用新型属于电子电路技术领域，涉及单电源供电数字自动增益控制放大电路，包括自动增益控制电路，与自动增益控制电路连接的程控增益放大电路、DAC放大电路，程控增益放大电路的同向输入端与直流偏置电路连接，程控增益放大电路的反向输入端通过电容接地；程控增益放大电路的输出端连接至DAC放大电路的输入端，DAC放大电路的输出端连接至自动增益控制电路的ADC采样电路的输入端，ADC采样电路集成于MCU的内部。通过采用单电源供电及直流偏置电路的设计，直流偏置电路通过对交流信号的直流成分隔离，为后级电路提供合适的直流偏置，保证程控增益放大电路及DAC放大电路只对输入的交流信号进行放大，对偏置电压无增益效果。

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，涉及数字自动增益电路，具体涉及一种单电源供电数字自动增益控制放大电路。

背景技术

在仪器仪表设备的电子电路中，尤其是用于传感器信号采集的电路中，通常都设置有采用正负电源供电，用来调整输入信号增益的自动增益控制(Automatic GainControl，以下简称“AGC”)放大电路。

目前，由于绝大部分传感器输出为双极性交流模拟信号，且输出信号幅度小，动态范围宽。只有采用双电源供电的自动增益控制放大电路，才可以为后端数据采集模块提供满足其输入范围要求且完整的传感器信号，才可以实现对模拟物理量的数字化处理。

上述采用双电源供电的自动增益控制放大电路，在系统其他电路无负电源需求时，还要单独为该电路配置负电源电路，导致系统的电源电路复杂、硬件成本增高、可靠性降低。同时，由于负电源变换电路的效率一般都低于正电源变换电路，因此增加的负电源电路还会导致电路功耗增加，在电池供电的设备中功耗体现尤为明显。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种单电源供电数字自动增益控制放大电路，解决双电源供电自动增益放大电路带来的系统复杂、功耗增大、硬件成本增高、系统可靠性降低等缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种单电源供电数字自动增益控制放大电路，包括自动增益控制电路，与所述自动增益控制电路连接的程控增益放大电路、DAC放大电路，所述程控增益放大电路的同向输入端与直流偏置电路连接，所述程控增益放大电路的反向输入端通过电容接地；所述程控增益放大电路的输出端连接至DAC放大电路的输入端，所述DAC放大电路的输出端连接至自动增益控制电路的ADC采样电路的输入端，所述ADC采样电路集成于MCU的内部。

进一步，所述MCU的SPI接口与程控增益放大电路的SPI接口相连，用于控制程控增益放大电路的增益；所述MCU通过GPIO与DAC放大电路的读写控制端口和数据端口相连，用于控制DAC放大电路的增益，从而实现闭环控制。

进一步，所述自动增益控制电路包括集成ADC功能的MCU电路、电源电路及时钟电路，其中电源电路采用单电源供电，输入信号必须为交流信号，两级放大电路增益只对输入交流信号有效，对直流偏置电路提供的偏置电压无增益效果。

进一步，所述电源电路分别与直流偏置电路、程控增益放大电路、DAC放大电路及自动增益控制电路的正电源相连，所述直流偏置电路、程控增益放大电路、DAC放大电路及自动增益控制电路的负电源接地。

进一步，所述直流偏置电路由电阻、电容和并联型电压基准组成，被测信号由电容一端输入，在电容另一端通过电阻连接至并联型电压基准，对被测信号进行直流加偏后输出到程控增益放大电路。

进一步，所述程控增益放大电路包括八级增益，分别为1、2、5、10、20、50、100和200倍。

进一步，所述DAC放大电路的数量为多个。

进一步，所述DAC放大电路由电流输出型DAC和运算放大器构成同向放大电路；其中，