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可編程增益放大器MCP6S2X在多路信號(hào)采集中的應(yīng)用
摘要：MCP6S2X系列是Microchip Technology公司推出的可編程增益放大器，可廣泛用于多路模擬傳輸應(yīng)用、信號(hào)采集、A／D轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)和信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)中。文中介紹了MCP6S2X系列的結(jié)構(gòu)和功能，并通過多路信號(hào)采集電路的比較說明了該芯片的主要特點(diǎn)。最后給出了一個(gè)MCP6S2X的實(shí)用電路。
關(guān)鍵詞：MCP6S2X；程控增益放大器；多路信號(hào)采集
在實(shí)際的電路應(yīng)用中,模擬信號(hào)的采集是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。工業(yè)控制一般需要采集各種現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)（如溫度、壓力、流量等），并對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行處理。往往比較難處理的是信號(hào)采集部分。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字信號(hào)的處理無論從精度和速度上來說，都在不斷提高。剩下的問題是如何方便地將模擬數(shù)據(jù)采集到微處理器中。
在許多嵌入式設(shè)計(jì)中，微控制器或者數(shù)字信號(hào)處理器需要處理若干個(gè)模擬信號(hào)才能完成一種控制功能或者一系列控制任務(wù)。這些模擬信號(hào)往往需要先經(jīng)過某種處理（例如濾波、緩沖、或者放大），然后處理器才能精確地對(duì)它們進(jìn)行轉(zhuǎn)換，至少要把信號(hào)放大到系統(tǒng)能夠使用的電平。因此，選擇合適的元器件將會(huì)對(duì)電路的設(shè)計(jì)起到事半功倍的作用。
Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司推出的可編程增益放大器(Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ, ＰＧＡ)已將放大器、ＭＵＸ和利用ＳＰＩ總線選擇的增益控制器整合在了一起，從而可以協(xié)助用戶有效地提升系統(tǒng)的數(shù)碼仿真控制效能。新器件專供各種工業(yè)和儀器市場(chǎng)以及信號(hào)和傳感處理領(lǐng)域使用。新款ＭＣＰ６Ｓ２ｘ系列器件除可提供放大器功能外，還可為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供數(shù)碼控制效能，用戶可在ＳＰＩ總線上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行編程，并可通過有效控制增益和選擇輸入信道來得到更大的設(shè)計(jì)靈活性。此外，由于ＰＧＡ不需要反饋和輸入電阻，因此，還可大幅減低成本并節(jié)省機(jī)板空間。
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Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ公司的ＭＣＰ６Ｓ２１／２／６／８ 是模擬增益可編程運(yùn)放(ＰＧＡ)芯片。該芯片的增益可設(shè)置為＋１～＋３２Ｖ／Ｖ,而且具有輸入通道選擇功能, 可通過ＳＰＩ總線選擇增益水平和輸入信道，以擴(kuò)大微控制器的仿真輸入范圍，同時(shí)可減少對(duì)輸入／輸出管腳數(shù)量的需求，從而降低微控制器的成本。此外，單一信號(hào)路徑的多重信道還可協(xié)助系統(tǒng)進(jìn)行仿真信號(hào)路徑的校準(zhǔn)，以提高時(shí)間和溫度的準(zhǔn)確度。該器件寬廣的頻帶特別適用于以較低電流運(yùn)行的放大器，并可減少產(chǎn)品對(duì)電源功率的需求。
１．１ 芯片引腳定義
新款ＭＣＰ６Ｓ２１和ＭＣＰ６Ｓ２２具有８腳ＰＤＩＰ、ＳＯＩＣ和ＭＳＯＰ封裝，ＭＣＰ６Ｓ２６采用１４管腳ＰＤＩＰ、ＳＯＩＣ和ＴＳＳＯＰ封裝，ＭＣＰ６Ｓ２８則采用１６管腳ＰＤＩＰ、ＳＯＩＣ和ＴＳＳＯＰ封裝。它們的引腳排列如圖１所示，表１所列是其引腳功能。
表1 MCP6S2X系列芯片引腳定義（MCP6S28為例）
管 腳 名作 用VOUT模擬輸出CH0～CH7模擬輸入VSS電源負(fù)端[1] [2] [3] [4]
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