寬帶直流放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)原創(chuàng)論-免費(fèi)閱讀
【正文】 本設(shè)計(jì)偏重 于 模擬電路處理，得到很高的增益和較小的噪聲。 （ 3） 輸出噪聲電壓測量。 開 始系 統(tǒng) 初 始 化按 鍵 檢 測選 擇 工 作 模 式手 動 調(diào) 節(jié)增 益 顯 示帶 寬 設(shè) 置放 大 設(shè) 置模 式 1 模 式 2 圖 6 系統(tǒng)主程序流程圖 7 在工作模式 1 中，單片機(jī)通過 DA 送出一個(gè)穩(wěn)定的電壓，并把 此電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換后作為控制電壓送入VCA810，同時(shí)可以利用靈敏的滑動變阻器對輸入的控制電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)在 0~60dB的連續(xù)可調(diào)。 （ 1） PCB板的系統(tǒng)布局 對 PCB板的整體布局來說，元器件之間排列應(yīng)盡量緊湊，信號線盡量走短，使得線上的高頻信號受電路板分布電容的影響較小。因此，必須對交流供電采取一些措施，以抑制由電源引起的干擾。 本系統(tǒng)采用 4 4矩陣鍵盤電路來輸入控制信息參數(shù)。該濾波器有效地濾除了干擾信號，使輸入的有用信號更為穩(wěn)定 ，更加精確 。這樣增益的變化范圍為 40dB～ 40dB， 在 隔離 放大部分， OPA842的增益設(shè)定為 20dB ，即放大 10倍。 基于功能考慮 ，我們采用方案二。 方案 二 ：采用傳統(tǒng) 80C51作為控制核心。另外，晶體管電路增益調(diào)節(jié)較為復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)題目要求的增益可調(diào)。VCA810 1 系統(tǒng)介紹 本系統(tǒng) 是 以 80C51單片機(jī)為控制芯片 ，輔以合適的信號放大電路，峰值檢波電路和人機(jī)交互電路構(gòu)成的 高速 寬帶直流放大器， 簡潔的實(shí)現(xiàn)了 對 交直流 小信號 (不大于 20mV)進(jìn)行放大， 即輸入信號不 只局限于 交流，亦可以是直流 電壓 。 1 寬帶直流放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 宋加磊 1，潘克修 2，夏緒超 3 （ 4 隊(duì)，江蘇 南京 210007； ； 3 隊(duì)，江蘇 南京 210007） 摘 要 ：本系統(tǒng) 采用 80C51 單片機(jī)作為 寬帶直流放大器電路 的控制芯片，采用 VCA810 組成的放大電路對輸入的小信號進(jìn)行智能的放大 ， 既可以通過電位器來宏觀的調(diào)整放大增益，也可以通過鍵盤精確的設(shè)定放大增益， 設(shè)置步進(jìn)等級可達(dá) 1dB。 本 系統(tǒng) 的最大放大倍數(shù)可以達(dá)到 60db，帶寬為 10MHz，是一個(gè)性能非常好的寬帶放大器。 方案二： 利用多級放大器直接 級聯(lián) 實(shí)現(xiàn)全帶寬信號 放大。該方案不僅價(jià)格低廉，使用簡單，而且功能較齊備，運(yùn)行速度適中，控制相對簡單，在外擴(kuò)設(shè)備的協(xié)助下，完全可滿足該題目的設(shè)計(jì)要求。 本系統(tǒng)中， 采用了液晶顯示屏 LCD1602，以顯 示放大增益及輸出電壓， 便于測試人員及時(shí)的控制 。后一級 THS3001的增益大約 20dB，所以總的增益為 0dB～ 80dB。 圖 2 調(diào)零電路 4 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 信號放大模塊 信號放大模塊 主要 由 緩沖 隔離電路、壓控增益電路和固定增益電路組成 ，如圖 3所示 。 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 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。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。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。 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變阻器進(jìn)行連續(xù)的可調(diào)。增益調(diào)節(jié)為 60dB，將輸入端短路，測得輸出電壓峰 峰值為 270 mV 左右，小于題目要求的 。選用集成芯片作增益控制，利用分 立 元 件作后級功率放大，設(shè)計(jì)靈活也很容易實(shí)現(xiàn)。 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
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