stm32驱动LTC6912程控放大器程序，PGA可编程增益放大器，可调增益运放电路

项目需求，需要用到 PGA可编程增益放大器，放大递归规律要为指数。

需求参数：输入信号为100KHz正弦波，程控增益倍数 Gain=1~256。于是带宽积GBP >= 30MHz，压摆率SR>=3.2V/us。

起初是用分立芯片搭的，MCP41010数字电位器 + 反相放大器，效果一般。使用起来比较麻烦。

主要原因是 MCP41010只能单电源供电，运放可以用双电源供电。但由于 MCP41010单电源的原因，输入信号 <-0.7V的波形会有损失。

 

于是寻求集成芯片方案：

TI的PGA主要产品：

PGA280：供电范围Vs=10~36V，单/双电源供电，GBP=6MHz，SR=1V/us，Gain=1/8~128，4通道，内部放大器结构为差分。

PGA281：供电范围Vs=10~36V，单/双电源供电，GBP=6MHz，SR=1V/us，Gain=1/8~128，1通道，内部放大器结构为差分。

PGA112：供电范围Vs=2.2~5.5V，单电源供电，GBP=10MHz，SR=3V/us，Gain=1~128，2通道，内部放大器结构为同相。

PGA116：供电范围Vs=2.2~5.5V，单电源供电，GBP=10MHz，SR=3V/us，Gain=1~128，10通道，内部放大器结构为同相。

TI的PGA看了一圈就很尴尬，要不不能双电源供电，要不带宽不够，要不压摆率不够。寻求其他产品

ADI的PGA主要产品：

LTC6910-2：供电范围Vs=2.7~10.5V，单/双电源供电，GBP=11MHz，SR=12V/us，Gain=-1~-64，1运放，放大器结构为反相。

LTC6911-2：供电范围Vs=2.7~10.5V，单/双电源供电，GBP=11MHz，SR=16V/us，Gain=-1~-64，2运放，放大器结构为反相。

LTC6912-2：供电范围Vs=2.7~10.5V，单/双电源供电，GBP=30MHz，SR=20V/us，Gain=-1~-64，2运放，放大器结构为反相

果断 ADI YES，选型使用了 LTC6912CGN-2。

LTC6912 内部2个反相放大器串联使用，正好使输入输出同相。增益范围为0~4096，无带宽失真，爽歪歪。

从Bom商拿了几片，￥18/pcs。

 

电路如下：

 

LTC6912-2 - SPI 写时序：

（CLK上升沿数据有效。黄色 - CLK。蓝色 - Din。CS没接示波器，有CLK的时候CS要为低电平。）

图中SPI时序的串联总增益 = 32倍，为例：

channel-B：Gain = -1，  对应 SPI一个字节的高4位，编码为 0001。

channel-A：Gain = -32，对应 SPI一个字节的低4位，编码为 0110。

时序较为简单，三线SPI。每次设置增益需要发送1个字节（8Bits）。高四位为channel-B增益，低四位为channel-A增益。

注意：增益为0时，相当于关断输出。

 

驱动代码：

uint8_t OPx[50]={   0x11, 0x12, 0x13, 0x14, 0x15, 0x16, 0x17,
                    0x21, 0x22, 0x23, 0x24, 0x25, 0x26, 0x27,
                    0x31, 0x32, 0x33, 0x34, 0x35, 0x36, 0x37,
                    0x41, 0x42, 0x43, 0x44, 0x45, 0x46, 0x47,
                    0x51, 0x52, 0x53, 0x54, 0x55, 0x56, 0x57,
                    0x61, 0x62, 0x63, 0x64, 0x65, 0x66, 0x67,
                    0x71, 0x72, 0x73, 0x74, 0x75, 0x76, 0x77,};
//分别对应系统放大:1,2,4,8,16,32,64,
//                2,4,8,16,32,64,128
//                4,8,16,32,64,128,256
//                8,16,32,64,128,256,512
//                16,32,64,128,256,512,1024
//                32,64,128,256,512,1024,2048
//                64,128,256,512,1024,2048,4096

//LTC6912-2 PGA增益设置
void LTC6912_SetGain(uint16_t xGain)
{
	uint8_t gtemp=0;

	switch(xGain)
	{
		case 1:
			gtemp=0;
			break;
		case 2:
			gtemp=1;
			break;
		case 4:
			gtemp=2;
			break;
		case 8:
			gtemp=3;
			break;
		case 16:
			gtemp=4;
			break;
		case 32:
			gtemp=5;
			break;
		case 64:
			gtemp=6;
			break;
		case 128:
			gtemp=13;
			break;
		case 256:
			gtemp=20;
			break;
		case 512:
			gtemp=27;
			break;
		case 1024:
			gtemp=34;
			break;
		case 2048:
			gtemp=41;
			break;
		case 4096:
			gtemp=48;
			break;
        default:
            break;
	}
	
	LTC6912_SPI_SendOneByte(OPx[gtemp]);    //就是普通的SPI-WRITE，1个字节
}

 

测试波形：

实际电路中 LTC6912-2 的供电为双电源 ±2.5V，输出电压轨约为 ±2V。

黄色CH1为输入信号，蓝色CH2为输出信号。

Gain = 1：

Gain = 4：

Gain = 16：

Gain = 64：

Gain = 64：

Gain = 4096：

Gain = 256：（输入输出依旧能保存很好的一致性）

 

测试仪器为泰克 TBS1202B示波器，电脑上位机截屏软件使用的是 OpenChoice。

官网下载方式太慢，附个人下载链接：https://download.csdn.net/download/Mark_md/12556223