寬帶直流放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)原創(chuàng)論(完整版)
【正文】 寬帶直流放大器總系統(tǒng)圖 輸入 LCD 顯示 鍵盤 功率 放大電路 D/A A/D 2 其中： 頻帶選擇通道 采用 LC 低通濾波器實(shí)現(xiàn)頻帶選擇 ；信號(hào)放大電路采用 TI 公司的三種高速運(yùn)算放大器 OPA84 VCA810和 THS3001構(gòu)成直接藕合程控放大器； 數(shù)字 AGC控制由峰值檢波、 A/D、單片機(jī)控制器 和 D/A實(shí)現(xiàn)帶內(nèi)增益控制 ； 功率放大電路實(shí)現(xiàn)輸出電壓放大與功率放大，提高負(fù)載能力；整個(gè)放大器的控制 采用傳統(tǒng) 8051作為控制核心。其中， VCA810是 TI公司的一種高增益可調(diào)節(jié)寬帶壓控放大器，具有高增益調(diào)整范圍，低噪 聲 、 高帶寬和高增益精度等特點(diǎn)。 顯示模塊 方案一：采用數(shù)碼管顯示。當(dāng) bff?? （ bf 為開環(huán)帶寬）， GBP 是一個(gè)常數(shù)，且為 tf （當(dāng) 增益下降到 1 時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率點(diǎn)稱為單位增益帶寬，用 tf 表示）。 其控制方法如下： 設(shè)定放大倍數(shù)為某一值，由此計(jì)算出理論出現(xiàn)的信號(hào) 幅度 ， 再由單片機(jī)控制 AD采集實(shí)際信號(hào)的 幅度 大小，并與理論值比較，并 不斷進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)通頻帶內(nèi)增益起伏控制。 電位器 R31和電阻 R21,R3,R22,R4構(gòu)成了調(diào)零電路，消除自激震蕩的干擾，使電路正常放大。 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(wèn)題。 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(wú)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。 （ 2）模擬地和數(shù)字地 對(duì)于高頻模擬電子線路來(lái)說(shuō)，地應(yīng)該保持無(wú)雜波存在。 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。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(jiàn)表 2。 . 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(lái)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 。 （ 5） 增益誤差測(cè)量。電路設(shè)計(jì)的輸入阻抗大于 50?，滿足題目要求。 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。各部分之間不僅應(yīng)保持相當(dāng)距離 ,還要分開走線。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。 壓控增益電路 （芯片 VCA810） 功能說(shuō)明： 可變?cè)鲆娣糯箅娐罚饕饔檬菍?shí)現(xiàn)增益可調(diào)及 AGC功能，增益控制和 AGC功能都由單片機(jī)控制， 采用反饋的形式， 通過(guò)調(diào)節(jié)控制電壓（ Vc）來(lái)控制壓控增益放大器 VCA810 的放大 增益 ，從而控制正確的輸出。 依據(jù)此公式設(shè)計(jì)出各電阻的阻值， 當(dāng)輸入端電壓為零時(shí)，調(diào)整電位器 Rp的阻值，使輸出端電壓為零，消除因自激震蕩產(chǎn)生的電路不穩(wěn)定狀態(tài)。頻率越高，運(yùn)放 增益就會(huì)下降。 但顯示的信息簡(jiǎn)單、有限，無(wú)法實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)中 模式選擇、 漢字顯示 等 功能。 另外， VCA810 提供了精密的可調(diào) dB/V 增益特性 ,AGC回路能用增益 控制電壓作為接收信號(hào)強(qiáng)度指示器 ,有極好的精確度 . 故此，我們采用方案二。 2 系統(tǒng)方案選擇與論證 系統(tǒng)基本方案 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的功能要求 ， 本 系統(tǒng)可以劃分為 三大 主要 模塊： 信號(hào)放大模塊 、 控制模塊 和人機(jī)交互模塊 。 Team 3 ICE,PLAUST,Nanjing 210007,China) Abstract: This design uses 80C51 a
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