圖1a。電路5。
 

通過在輸入路徑和反饋路徑上增加電阻，最小增益（其中N = 0）升高，最大增益（其中N = 1）降低，有效地壓縮了可用的增益范圍。例如，在所示的曲線圖中，增益可以從1調(diào)整到3而不是從0到255對(duì)應(yīng)的電路4。
 

圖1b。電路5的G（N），Ri = 50k，Rf = 100k（黃色）。為了說(shuō)明，還示出了電路4的G（N）（藍(lán)色）。
 

該電路還具有將抽頭連接到高阻抗運(yùn)算放大器輸入的優(yōu)點(diǎn)。另外，盡管增益不像電路3那樣完全線性，但是刮水器的特性對(duì)性能的任何影響都通過大大減小通過刮水器的電流而從等式中取出。

該電路的一大缺點(diǎn)是，通過將Ri和Rf添加到增益等式中，在電路4中消除的Re項(xiàng)不能在這里抵消。電路4的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是增益方程中的Re項(xiàng)彼此抵消，使得端到端電阻的大容差無(wú)關(guān)緊要。然而，對(duì)于電路5，不能消除Re項(xiàng)，并且EPOT的端到端電阻的偏差將影響總增益。端到端阻力偏差的確切影響將取決于Rf和Ri與Re的比率。使Rf和Ri相對(duì)于Re更大可以最小化這種影響，但是會(huì)妨礙可用的調(diào)整范圍。在用于圖1b的圖的示例中，Re的25％增加使得最小增益0.88而不是1并且最大增益3.25而不是3。

利用軟件補(bǔ)償線性化增益的設(shè)計(jì)實(shí)例

大多數(shù)系統(tǒng)使用微控制器來(lái)控制EPOT的設(shè)置，因此這里的電路增益通常由軟件控制。此外，雖然本文使用256步EPOT進(jìn)行說(shuō)明，但許多系統(tǒng)只需要20到30步的增益。使用軟件和如電路4所示配置的256步EPOT，通過使用軟件補(bǔ)償可以容易地完成20到30步線性增益調(diào)整曲線。這里顯示了一個(gè)軟件補(bǔ)償，反相和可調(diào)增益運(yùn)算放大器電路的設(shè)計(jì)實(shí)例。

此設(shè)計(jì)的目標(biāo)是具有以下性能特征：

沒有電流通過雨刮器。

線性增益調(diào)整曲線，誤差小于3％。對(duì)于32抽頭EPOT，這優(yōu)于1 LSB。

消除對(duì)絕對(duì)電阻Re的依賴性。
 

為滿足這些設(shè)計(jì)要求，提供以下步驟?；舅枷胧窃谒璧淖钚『妥畲笤鲆嬷g選擇最佳增益步數(shù)。

1. 選擇最大和最小增益。對(duì)于該示例，選擇最小值2和最大值10。經(jīng)驗(yàn)測(cè)試表明，這種方法可以很好地獲得高達(dá)20左右的收益。

2. 找到實(shí)際可能的最大增益。實(shí)際的最大增益是增益，它將是方程G（n）= n /（256-n）n = 0,1,2的解...

對(duì)于這個(gè)例子，求解G（n）= 10給出n = 232.72。由于只有n的整個(gè)值可用，因此選擇n = 233.然后，實(shí)際最大增益為G（233）= 233 /（256-233）= 10.13。

3. 獲得斜坡m。斜率m也可以稱為步長(zhǎng)，因?yàn)樗鼘⑴cn值之間的增益步長(zhǎng)相關(guān)聯(lián)。推薦的方法是使用感興趣范圍內(nèi)n的最后5個(gè)值的平均增益變化。換一種說(shuō)法，

m = [G（n max） - G（n max -5）] / 5使用最后5個(gè)值的決定有些隨意，鼓勵(lì)設(shè)計(jì)者嘗試其他值。對(duì)于該示例，m = [G（233）-G（228）] / 5 = 0.398。

4. 找到實(shí)際可能的最小增益和步數(shù)。為了確定最小增益是所創(chuàng)建的線的可能解，可以求解y = mx + b的等式。由于使用了離散系統(tǒng)，只需找到最大增益和預(yù)期最小增益之間的步數(shù)（在步驟1中選擇），其中

最大步數(shù)= [G（n max） - G min ] / m。對(duì)于此示例，最大步數(shù)= [10.13 - 2] /0.398 = 20.4。再次，只有一些離散的步驟可用，所以將結(jié)果向上舍入以將最大步數(shù)增加到21.因此，實(shí)際最小增益將是21步，每次0.398，小于最大增益或

Gmin = G（n max） - （最大步長(zhǎng)）×m = 10.13 - （21×0.398）= 1.772。

5. 獲得攔截b。b或y截距的值僅為最小增益。

結(jié)果是方程f（x）= 0.398x + 1.772，其中x = 0,1,2 ... 21。該等式可用于查找用于獲得此直線增益曲線的n或EPOT設(shè)置的值。這是通過求解G（N）= n /（256-n）= f（x）來(lái)完成的。實(shí)際的實(shí)現(xiàn)取決于設(shè)計(jì)者，但基本上選項(xiàng)
是使用查找表或動(dòng)態(tài)解決n的值。
 

下面將此示例的增益圖顯示為x的函數(shù)。

圖2.軟件補(bǔ)償示例的增益曲線。

與理想直線的偏差在下面繪制為百分比。