可编程增益放大器MCP6S2X在多路信号采集中的应用

　　摘要：MCP6S2X系列是MicrochipTechnology公司推出的可编程增益放大器，可广泛用于多路模拟传输应用、信号采集、A／D转换驱动和信号测量系统中。文中介绍了MCP6S2X系列的结构和功能，并通过多路信号采集电路的比较说明了该芯片的主要特点。最后给出了一个MCP6S2X的实用电路。
　　
　　关键词：MCP6S2X；程控增益放大器；多路信号采集
　　
　　在实际的电路应用中,模拟信号的采集是一个重要环节。工业控制一般需要采集各种现场参数（如温度、压力、流量等），并对这些参数进行处理。往往比较难处理的是信号采集部分。随着微电子技术的发展，数字信号的处理无论从精度和速度上来说，都在不断提高。剩下的问题是如何方便地将模拟数据采集到微处理器中。
　　
　　在许多嵌入式设计中，微控制器或者数字信号处理器需要处理若干个模拟信号才能完成一种控制功能或者一系列控制任务。这些模拟信号往往需要先经过某种处理（例如滤波、缓冲、或者放大），然后处理器才能精确地对它们进行转换，至少要把信号放大到系统能够使用的电平。因此，选择合适的元器件将会对电路的设计起到事半功倍的作用。
　　
　　ＭｉｃｒｏｃｈｉｐＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司推出的可编程增益放大器(ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｉｎＡｍｐｌｉｆｉｅｒ,ＰＧＡ)已将放大器、ＭＵＸ和利用ＳＰＩ总线选择的增益控制器整合在了一起，从而可以协助用户有效地提升系统的数码仿真控制效能。新器件专供各种工业和仪器市场以及信号和传感处理领域使用。新款ＭＣＰ６Ｓ２ｘ系列器件除可提供放大器功能外，还可为系统设计提供数码控制效能，用户可在ＳＰＩ总线上对系统进行编程，并可通过有效控制增益和选择输入信道来得到更大的设计灵活性。此外，由于ＰＧＡ不需要反馈和输入电阻，因此，还可大幅减低成本并节省机板空间。
　　
　　１ＭＣＰ６Ｓ２Ｘ芯片的功能和参数
　　
　　ＭｉｃｒｏｃｈｉｐＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司的ＭＣＰ６Ｓ２１／２／６／８是模拟增益可编程运放(ＰＧＡ)芯片。该芯片的增益可设置为＋１～＋３２Ｖ／Ｖ,而且具有输入通道选择功能,可通过ＳＰＩ总线选择增益水平和输入信道，以扩大微控制器的仿真输入范围，同时可减少对输入／输出管脚数量的需求，从而降低微控制器的成本。此外，单一信号路径的多重信道还可协助系统进行仿真信号路径的校准，以提高时间和温度的准确度。该器件宽广的频带特别适用于以较低电流运行的放大器，并可减少产品对电源功率的需求。
　　
　　１．１芯片引脚定义
　　
　　新款ＭＣＰ６Ｓ２１和ＭＣＰ６Ｓ２２具有８脚ＰＤＩＰ、ＳＯＩＣ和ＭＳＯＰ封装，ＭＣＰ６Ｓ２６采用１４管脚ＰＤＩＰ、ＳＯＩＣ和ＴＳＳＯＰ封装，ＭＣＰ６Ｓ２８则采用１６管脚ＰＤＩＰ、ＳＯＩＣ和ＴＳＳＯＰ封装。它们的引脚排列如图１所示，表１所列是其引脚功能。
　　
　　表1MCP6S2X系列芯片引脚定义（MCP6S28为例）
　　
　　管脚名作用VOUT模拟输出CH0～CH7模拟输入VSS电源负端VDD电源正端SCKSPI时钟输入SISPI串行数据输入SOSPI串行数据输出CSSPI片选VREF外部参考电压
　　１．２特性参数
　　
　　●输入通道数:１、２、６或８个通道可选；
　　
　　●频宽：２ＭＨｚ～１２ＭＨｚ；
　　
　　●有８种增益选择，分别为：＋１,＋２,＋４,＋５,＋８,＋１０,＋１６或＋３２Ｖ／Ｖ；
　　

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