寬帶直流放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 原創(chuàng)論(文件)
【正文】 A/D， D/A 單片機(jī)控制部分 （ 80C51） ，是整個(gè)系統(tǒng)控制部分 （ AGC） 運(yùn)行的核心器件，一方面它要讀取鍵盤的取值，進(jìn)行模式的選擇，同時(shí)將放大增益和放大的實(shí)際結(jié)果輸出在 LCD液晶顯示屏上，另一方面，它根據(jù) AD轉(zhuǎn)換過來的數(shù)字值與預(yù)定值進(jìn)行比較，來增大或縮小控制電壓 VC，以反饋的形式微調(diào) VCA810的放大增益。 圖 5 硬件抗干擾及提高可靠性的主要措施 環(huán)境影響微機(jī)正常工作是值得重視的問題。 電源抗干擾措施 80C51 4 4 鍵盤 A/D 轉(zhuǎn)換器 AD7823 128 64 液晶顯示屏 D/A轉(zhuǎn)換器 DA7571 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 看門狗 MAX813 6 控制設(shè)備中很多干擾都來自電源系統(tǒng)。 在系統(tǒng)的每一集成芯片的電源與地之間加有 的退耦電容，在無線模塊的輸入輸出端用小電感及小電容進(jìn)行濾波，傳輸數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定可靠。 VDD 和 VSS 應(yīng)盡可能擴(kuò)大面積，以防止因電磁能量較強(qiáng)而產(chǎn)生電磁干擾能量的發(fā)射，這也是保證高頻信號(hào)到地之間具有低阻抗的措施。 （ 2）模擬地和數(shù)字地 對(duì)于高頻模擬電子線路來說，地應(yīng)該保持無雜波存在。其主要流程如圖 6所示。 具體測(cè)試 方法 如下： 先調(diào)整 0dB，使輸出信號(hào)和輸入信號(hào)幅度相等，接上 50?的負(fù)載電阻進(jìn)行整機(jī)測(cè)試。輸入加 100kHz正弦波，調(diào)整輸入電壓和增益測(cè)得不失真最大輸出電壓有效值大于 10 V，達(dá)到題目要求。增益設(shè)為 40dB，輸入端輸入有效值為 10mV的正弦波，測(cè)試數(shù)據(jù)見表 2。 預(yù)置增益 /dB 0 5 10 14 20 30 40 50 60 輸出 RMS/mV 10 17． 5 31． 5 49． 6 實(shí)際增益 /dB 0 20 增益誤差 /dB + + + + + + + + 表 3 增益誤差測(cè)試數(shù)據(jù)表 測(cè)試結(jié)果分析 經(jīng)過測(cè)試，放大器指標(biāo)可達(dá) 60dB，帶寬可到 10MHz,基本上完成了發(fā)揮部分的要求。 . 由于水平有限，加上時(shí)間有點(diǎn)倉(cāng)促，我們 系統(tǒng)還有許多帶改進(jìn)的地方：提高單片機(jī)的時(shí)鐘頻率， 加快單片機(jī)的處理速度， 縮短 了 自動(dòng)跟蹤調(diào)整的時(shí) 間 ； 采用頻帶范圍更寬的運(yùn)算放大器來搭建峰值檢波電路，提高程序增益放大器工作頻率 ，在制作電路板時(shí)合理的布局和采用大面積鋪銅等措施，可以是噪聲電壓降到更低 等 。選用集成芯片作增益控制，利用分 立 元 件作后級(jí)功率放大，設(shè)計(jì)靈活也很容易實(shí)現(xiàn)。 （ 5） 增益誤差測(cè)量。增益調(diào)節(jié)為 60dB，將輸入端短路，測(cè)得輸出電壓峰 峰值為 270 mV 左右，小于題目要求的 。電路設(shè)計(jì)的輸入阻抗大于 50?，滿足題目要求。 在工作模式 2中，首先要進(jìn)行帶寬的預(yù)置，帶寬分為 5MHz和 10MHZ,然后進(jìn)行放大倍數(shù)的設(shè)定，此時(shí)的放大倍數(shù)也可以利用靈敏的滑動(dòng)變阻器進(jìn)行連續(xù)的可調(diào)。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 與編程 在主程序中，首先設(shè)置堆棧，對(duì) LCD1602， 80C51內(nèi)部的 RAM及各寄存器初始化，并設(shè)置有關(guān)標(biāo)志。并且電源線和地線不要布成環(huán)狀，否則容易產(chǎn)生高頻干擾。各部分之間不僅應(yīng)保持相當(dāng)距離 ,還要分開走線。抑制交流電源的干擾，除了與大的用電設(shè)備分開供電外，還可根據(jù)電網(wǎng)的質(zhì)量及設(shè)備要求采取穩(wěn)壓、隔離、濾波和屏蔽等措施。二是找出強(qiáng)干擾源，采取相應(yīng)的對(duì)策，使其不能串入系統(tǒng)，這主要是在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試中進(jìn)行的。 液晶顯示使用 LCD1602(128 64), 因?yàn)?VCA810是用電壓來進(jìn)行控制的，而單片機(jī)的輸出不可以直接的對(duì) VCA810進(jìn)行控制 ,系統(tǒng)采用高速 ADC和 DAC來進(jìn)行電平的轉(zhuǎn)換。 壓控增益電路 （芯片 VCA810） 功能說明： 可變?cè)鲆娣糯箅娐?，主要作用是?shí)現(xiàn)增益可調(diào)及 AGC功能，增益控制和 AG
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