【正文】 s based on pressure controlled amplifiers, A former design amplifier module and gain control module, the power amplifier module, A/D (D/A) module, display module and power supply module. STC89c52 adopts singlechip microprocessor controller, with a programmable gain AD603 amplifier for amplifying circuit, the core of which is preset and gain the function such as programmedcontrol dc amplifier and use of broadband of dc power supply. By AD603 cascade position gain amplifiers, realize gain 20 ~ 60dB range according to 5dB step regulation or continuous adjustable, and in 0 ~ 9MHz bandpass within 1dB below。由此可知，寬帶放大器在通信系統(tǒng)中起到非常重要的作用，于是人們也對(duì)它的要求也越來越高。 直流 寬帶 放大器概述 放大器 能把輸入信號(hào)的電壓或功率放大的裝置，由電子管或晶體管、電源 變壓器 和其他電器元件組成。高頻功率放大器是一種能量轉(zhuǎn)換器件，它將電源供給的直流能量轉(zhuǎn)換成為高 頻交流輸出在 “低頻電子線路”課程中已知，放大器可以按照電流導(dǎo)通角的不同，將其分為甲、乙、丙三類工作狀態(tài)。 ；丙類放大器電流的流通角則小于 180176。但丙類放大器的電流波形失真太大，因而不能用于低頻功率放大，只能用于采用調(diào)諧回路作為負(fù)載的諧振功率放大。在無線通信、電子戰(zhàn)、電磁兼容測試和科學(xué)研究等領(lǐng)域，對(duì)射頻和微波寬帶放大器有極大需求，且這些領(lǐng)域?qū)拵Х糯笃饕蟾鞑幌嗤貏e是在通信系統(tǒng)和電子戰(zhàn)系統(tǒng)的應(yīng)用中，對(duì)寬帶低噪 聲和功率放大器的性能指標(biāo)有特殊要求。為此，以可變?cè)鲆娣糯笃?AD603 為核心，設(shè)計(jì)一種可編程寬帶運(yùn)算放大器。 設(shè)計(jì)要求 主要指標(biāo) （ 1） 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)寬帶直流放大器及所用的直流穩(wěn)壓電源 （ 2） 電壓增益 AV≥ 40dB，輸入電壓有效值 Vi≤ 20mV。 （ 5） 放大器的輸入電阻≥ 50?，負(fù)載電阻（ 50177。 6 圖 幅頻特性示意圖 （ 2）負(fù)載電阻應(yīng)預(yù)留測試用檢測口和明顯標(biāo)志，如不符合（ 50177。 圖 幅頻特性測試框圖 完成設(shè)計(jì)的方法 搜集國內(nèi)外對(duì)該課題所涉及的研究資料，掌握當(dāng)前的研究發(fā)展以及研究方向。 第 二 章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 直流寬帶放大器基本原理 該直流寬帶放大器的基本工作原理是利用 STC89c52 單片機(jī)作為微控制器。經(jīng)微控制器數(shù)據(jù)處理后，通過 DA 輸出的電壓值調(diào)節(jié)程控放大器的放大倍數(shù)，使輸出值達(dá)到預(yù)設(shè)值。經(jīng)可控增益放大后的信號(hào)最后進(jìn)過功率放大得到需要的輸出信號(hào)，前級(jí)和后級(jí)的增益搭配，都是經(jīng)過精確的測量和計(jì)算的。 圖 系統(tǒng)方框圖 主要模塊選擇與論證 程控增益放大方案 方案一：使用多個(gè)高速運(yùn)放和模擬開關(guān)構(gòu)成程控增益放大。通過單片機(jī)控制 D/A 輸出高精度直流電壓來控制 AD603 內(nèi)部的衰減網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)精度177。 9 功率放大 為使在負(fù)載為 50?電阻上最大輸出電壓正弦波有效值 Vo ≥ 10V，且波形無明顯失真，需進(jìn)行功率放大輸出。 方案二 ：互補(bǔ)三極管射級(jí)跟隨輸出。 方案三 ：使用電流緩沖器 30M～180M 變化，最大輸出電流為 50?負(fù)載電阻上輸出信號(hào)波形無明顯失真，用兩片 BUF634 并聯(lián)提高驅(qū)動(dòng)能力。當(dāng)增益提高時(shí)，相應(yīng)的帶寬變窄 。帶寬為 9Mhz。為實(shí)現(xiàn) 0～ 9MHz 通頻帶內(nèi)增益起伏 1≤ dB，采用單片機(jī)、 A/D 與 D/A構(gòu)成反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)。在實(shí)際系統(tǒng)中，一個(gè)輸入信號(hào)可以分解為多個(gè)正弦信號(hào)的疊加，為了使得輸出信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生相位失真，必 11 須要求它所包含的這些正弦信號(hào)通過系統(tǒng)的時(shí)間是一樣的。 抑制直流零點(diǎn)漂移 由于直流寬帶放大器直接耦合，其中任何一點(diǎn)靜態(tài)電位的變動(dòng)，都有會(huì)經(jīng)耦合放大后在輸出中呈現(xiàn)出來，即使沒有輸入信號(hào)，由于溫度的變化和電源電壓不穩(wěn)定的影響，輸出端也會(huì)出現(xiàn)電壓的緩慢變動(dòng)，這種現(xiàn)象叫做零點(diǎn)漂移。中和法通過在輸入端和輸出端引入中和電路來抵消晶體管內(nèi)部的反饋?zhàn)饔?。電壓放大倍?shù) Av=R7/R2+1,通過調(diào)節(jié) R7使增益滿足要求。電壓跟隨器的反向 輸出端并聯(lián)電阻與電容以改善系統(tǒng)的頻率特性。增益變化范圍可分為三種控制模式 :當(dāng)5 腳與 7 腳斷開時(shí)，增益變化范圍為 10～ 50dB（圖 c） ，當(dāng) 5 腳與 7腳短接時(shí)，增益變化范圍為 10dB～ +30dB（圖 a） ，當(dāng) 5 腳與 7 腳之間接一個(gè)電阻時(shí)，可使增益變化范圍進(jìn)行平移 （圖 b） 。以上特點(diǎn)和適合構(gòu)成程控增益放大器。 AD603 的增益與控制電壓成線性關(guān)系，其增益控制端輸入電壓范圍為 － 500mv~＋ 500mv，增益調(diào)節(jié)范圍為 40dB，當(dāng)步進(jìn) 5dB 時(shí) ,控制端電壓需增大 Δ VG＝ 40 )500(500 ?? 5＝ 125mv， 由于兩級(jí) AD603 由同一電壓控制，所以，步進(jìn) 5dB 的控制電壓變化幅度為 125mv/2=。為了提高功率放大電路的驅(qū)動(dòng)電路，選用高帶寬 D882,B772 三極管。電路圖如下圖 ： 1 23 45 67 89 1011 1213 14J P 1A D 6 37R45 0KR21M+ V SV SR31KC14 7u FV S+ V SR11 47V inV ou t 圖 有效值檢波電路 . LCD 液晶顯示電路 選用 LCD1602 液晶顯示作為顯示器件，電路簡單，顯示穩(wěn)定可 17 靠。 LCD1602 的 主要功能 A、40 通道點(diǎn)陣 LCD 驅(qū)動(dòng) 。 D、通過單片機(jī)控制將所測的頻率信號(hào)讀數(shù)顯示出來 。 18 圖 電源電路 第 四 章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) STC89C51RC/RD+ 系列 單片機(jī)簡介 STC89C51RC/RD+ 系列單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超強(qiáng)抗干擾 / 高速 / 低功耗的單片機(jī)，指令代 碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機(jī)， 12 時(shí)鐘 / 機(jī)器周期和 6 時(shí)鐘 / 機(jī)器周期可任意選擇，最新的 D 版本內(nèi)部集 成 MAX810 專用復(fù)位電路。 M1M0： T/C 工作方式定義位，具體定義方式如下表： M1 M0 工作方式 方式說明 0 0 0 13位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 1 1 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 0 2 可自動(dòng)重裝的 8位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 1 3 T0分為 2個(gè) 8位定時(shí)器， T1無此方式 定時(shí)器控制寄存器 TCON 21 TCON 控制寄存器各位的定義如下： TCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 其中： TFO(TF1):為 T0（ T1）定時(shí)器溢出中斷標(biāo)志位。該位由軟件進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)選擇電平觸發(fā)方式時(shí)， IT1(IT0)=0，此時(shí) INTx（ x=1 或 0） 為低電平有效；若選擇為邊沿觸發(fā)方式時(shí)， IT0（ IT1） =1， INTx 則為負(fù)跳變有效。 22 ET1(ET0):定時(shí)器 1（定時(shí)器 0）中斷允許控制位 軟件流程圖 ICCAVR: 自 ATMEL 公司的 AT90 系列單片機(jī)誕生以來有很多第三方廠商為 AT90 系列開發(fā)了用于程序開發(fā)的 C 語言工具， ICCAVR 就是 ATMEL 公司推薦的第三方 C 編譯器之一。 一般都是用 c 編譯器開發(fā)程序，然后用 avr studio 來仿真和下載。 本系統(tǒng)從方案設(shè)計(jì)，理論計(jì)算，實(shí)際制作，軟硬件調(diào)試等方面進(jìn)行了緊張而又認(rèn)真仔細(xì)的工作，實(shí)現(xiàn)了寬帶直流放大系統(tǒng)。如果在 設(shè)計(jì)與制作中利用數(shù)模隔離、電源隔離、濾波和去耦等技術(shù) ,不但能有效減少噪聲和干擾的影響 ,同時(shí)還能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如 果 能在精確調(diào) 整之 后，將整體 電路利用 PCB開 出電路 板 ，減少連線 引起 的干擾，一定可以提高精度和性能。 uchar code get[]=get: V。 sbit clk=P3^5。 sbit DIN =P2^2。 sbit add=P0^0。 while(ms) { for(y = 0 。 _nop_() 。ik。j++)。 _nop_() 。 LCD_RW = 1 。0x80) 。 LCD_RS = 0 。 _nop_() 。 delayNOP() 。 LCD_RS = 1 。 delayNOP() 。 } /* LCD 初始化設(shè)定 / /**************************************************/ void lcd_init() {