電圧制御増幅器
オーディオレベルのコンプ、シンセサイザー、振幅変調など応用例は多い。
簡単な例としては、帰還ループに光依存性抵抗 (light-dependent resistor, LDR) を備えた典型的な反転オペアンプ構成がある。増幅器の利得は LDR に入射する光に依存し、この光は LED (オプトカプラ) により出されたものであるので、増幅器の利得は LED に流す電流によって制御することができる。これは光オーディオコンプレッサーで使用される回路と類似している。
まず最初に増幅器の利得を決める電圧制御抵抗 (voltage-controlled resistor, VCR) を作成することで VCA を実現することができる。VCR は興味深い回路要素の1つであり、JFET (接合型電界効果トランジスタ) に単純にバイアスをかけることで作ることが出来る。この方法で作られた VCR は VCR2N などの個別素子として得ることができる。オペレーショナルトランスコンダクタンスアンプを用いている回路もある。
音声アプリケーションにおいては、耳が音の大きさを感じる方法を模倣するために、対数利得制御が使われている。デヴィッド・E・ブラックマー(英語版)の dbx という会社の 202 VCA は最初に実現に成功した対数VCAである。
ディジタル制御増幅器 (digitally controlled amplifier, DCA) はディジタルに制御された可変利得増幅器である。
段階的なアプローチを利用して、回路に利得選択の段階的な増加を与える。行う方法はいくつかあるが、どれにも共通する要素も存在する。
最も基本的なものは、帰還抵抗に接続されたトグルスイッチが2つの離散利得設定を与えるものである。こらはコンピュータによる制御機能ではないが、コア機能についての説明である。8個のスイッチと8個の抵抗を帰還ループに備え、各スイッチを切り替えることで抵抗の使用の有無を切り替え、増幅器の帰還を制御している。各スイッチがリレー回路に置き換わった場合、リレーをアクティブにするマイクロコントローラを利用して、臨んだ量の利得を達成することができる。
リレーは適切な型の電界効果トランジスタに置き換えることで、機械的性質を抑えることができる。CD4053双方向CMOSアナログマルチプレクサICやディジタルポテンショメータ (抵抗ストリングとMUXを組み合わせたもの) などのデバイスも、スイッチングの役割をする。
スイッチと抵抗の量を最小限に抑えるために、複数のスイッチをアクティブにすることで、抵抗値を組み合わせを利用する方法がとられている。