【正文】 BIAMHUAN 3GE MOV A,35H ANL A,0FH MOV 30H,A MOV A,34H ANL A,0F0H SWAP A MOV 31H,A MOV A,34H ANL A,0FH MOV 32H,A MOV 36H,33H MOV A,36H ANL A,0F0H SWAP A MOV 33H,A MOV A,36H ANL A,0FH MOV 34H,A ORL 30H,30H ORL 31H,30H ORL 32H,30H ORL 33H,30H ORL 34H,30H。55H*0AH === 352H MOV R6,00H MOV R7,30H LCALL MULD MOV 31H,R5 。******************TEST AREA***************** 。串行口起始標(biāo)志為 UART_AF_STOP BIT ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H 。RANGE_2: 。這期間，我學(xué)會(huì)了調(diào)試電路與作科研時(shí)的那種方法和態(tài)度，這些經(jīng)驗(yàn)也許是永遠(yuǎn)在課堂之上永遠(yuǎn)也學(xué)習(xí)不到的。在測(cè)量過程中，由于放大器輸出電阻基本在十幾到幾十歐，我們采用300Hz輸入信號(hào)來進(jìn)行測(cè)量。1）放大器幅頻特性測(cè)試表51 放大器幅頻特性測(cè)試數(shù)據(jù)直流電源Vcc=+15V，輸入信號(hào)峰峰值：Vpp=10mV輸出信號(hào)Uo也是峰峰值f/Hz10023554376410181300157018602160Uo/VAu122012201220122012201220121512101200f/kHzUo/VAu119011851180116511501140113011201090f/kHzUo/VAu1030964896868848768648568444f/kHzUo/VAu324258184138116f/kHzUo/VAu根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以畫出放大器的幅頻特性圖如下所示，為了方便觀察，我們將此圖分為0~500kHz和0~100kHz兩檔來畫。四、上位機(jī)程序設(shè)計(jì)對(duì)于單片機(jī)與PC機(jī)通訊采用了協(xié)議，傳輸波特率為9600，通過VC++ ，在WINDOWS 環(huán)境下提供了完備的API應(yīng)用程序接口函數(shù)，程序員通過這些函數(shù)與通信硬件接口。針對(duì)這個(gè)問題，我們采用了雙負(fù)載對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行提取，對(duì)于雙負(fù)載的切換，并沒有采用模擬開關(guān)，而是采用繼電器，因?yàn)檩敵鲎杩贡旧砭洼^小，采用模擬開關(guān)，由于其本身存在導(dǎo)通電阻的問題，因此會(huì)給測(cè)量帶來很大的誤差。二者通過RS232串行口接收或上傳數(shù)據(jù)和指令。這些技術(shù)的綜合運(yùn)用使得DSP器件執(zhí)行一條指令的時(shí)間以nS計(jì)。通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)ad9850的操作就很容易的得到了測(cè)量放大器的前端信號(hào)源。對(duì)于前端信號(hào)利用了AD公司的專用集成芯片AD9850，它具有于單片機(jī)便捷的接口，因此可以通過軟件對(duì)輸出信號(hào)的頻率進(jìn)行控制，由于測(cè)量的對(duì)象是低頻放大器，因此我們使AD9850輸出的頻率范圍是從0—500KHZ, 幅度的測(cè)量通過二極管檢波。在同相輸入端信號(hào)電壓不變時(shí)，反相輸入端的信號(hào)電壓增大，輸出端的信號(hào)電壓減??；反相輸入端的信號(hào)電壓減小，輸出端的信號(hào)電壓增大。缺點(diǎn)：成本高，編程任務(wù)重，同時(shí)針對(duì)題目的要求，由于電壓增益不小于1000倍，輸出幅度不小于10V,可以很明顯的看出，測(cè)量對(duì)象是低頻放大器，因此對(duì)主控單元的處理速度要求不是非常嚴(yán)格，因此設(shè)計(jì)過程中沒有采用此方案。對(duì)于最大不失真電壓的測(cè)量采用模擬濾波法，眾所周知，在放大器輸出電壓失真的情況下，會(huì)產(chǎn)生諧波分量，利用低通和高通濾波器，我們便可以將基波分量和諧波分量分離出來，從而得到基波分量與諧波分量的比值，根據(jù)比值的大小，我們便可以判斷出失真與否，還有失真的程度，即完成了對(duì)放大器參數(shù)的測(cè)量。經(jīng)過直接測(cè)量，放大器的最大放大倍數(shù)為1200倍，輸出最大不失真電壓為14V,輸入阻抗為10K，輸出阻抗為50100歐姆。2：同相放大器 同相放大器的電路圖如下圖24所示：+_++Uo_+Ui_R1RfRp圖24 同相放大器電路輸入與輸出之間的關(guān)系為 Uo=（R1+Rf）Ui/R1輸入電阻 Ri=ric此式中ric 為運(yùn)放本身同相端對(duì)地的共模輸入電阻，一般比較大，約為100兆歐母左右。圖28 輸入阻抗測(cè)試電路需要說明的是，對(duì)于測(cè)量放大器的輸入阻抗時(shí)上端已知電阻的選取到底以何種標(biāo)準(zhǔn)為宜，經(jīng)過我們反復(fù)的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)這個(gè)已知電阻的選取既不能太大，又不能太小，太大則導(dǎo)致落在放大器等效輸入阻抗的電壓值過小，測(cè)量不準(zhǔn)確；同理，如果阻值過小，導(dǎo)致信號(hào)源的壓降全都落在放大器的等效輸入電阻上，也不能精確的測(cè)量放大器的輸入電阻值。在經(jīng)過8個(gè)時(shí)鐘后，轉(zhuǎn)換完成，CS變高，內(nèi)部所有寄存器清零，此時(shí)，輸出電路變?yōu)楦咦锠顟B(tài)。顯示AD985089C51單片機(jī)鍵盤MAX7219圖213 顯示與鍵盤電路由于本設(shè)計(jì)用了多達(dá)16個(gè)鍵盤和8個(gè)數(shù)碼管，用專用模塊編碼譯碼成本相對(duì)較高(ICL8279零售價(jià)40元)，所以不采用A方案。為了對(duì)幅度小的信號(hào)也能進(jìn)行檢波，防止檢波管的死區(qū)電壓影響檢波管的效率，在檢波管上加了一個(gè)偏置電壓，該電壓能夠讓檢波管處于微導(dǎo)通狀態(tài)，從而提高了檢波效率。==180。程序?qū)崿F(xiàn)方法，串口通過MSComm控件接收數(shù)據(jù)，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并在屏幕上顯示出來。測(cè)量電路如下圖所示。B：上位機(jī)的軟件還可以進(jìn)行深入加工上位機(jī)的界面是儀器的顯示界面，為了提高系統(tǒng)的實(shí)用性，上位機(jī)可以提供很多的輔助功能，比如存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)、自動(dòng)生成表格、打印、上傳、以不同坐標(biāo)顯示、坐標(biāo)可以進(jìn)行拉伸和壓縮、局部放大和縮小、開機(jī)時(shí)間、測(cè)量次數(shù)等等。30H34H為9850控制與數(shù)據(jù)緩沖寄存器。fOR DElAy DlA2 EQU 4AH DlA3 EQU 4BH COUNT EQU 4CH DATAI EQU 4DH DIN BIT 。不允許定時(shí)器T1中斷 CLR ES 。轉(zhuǎn)向最大不失真電壓測(cè)量 AJMP LOOPME_FV: LJMP ME_FV1ME_V_MAX1: LJMP ME_V_MAXME_R_OUT1: LJMP ME_R_OUT。選通道1 CLR HC373 SETB HC373 NOP CLR 。循環(huán)測(cè)量電壓值程序結(jié)束RIN_HL: 。500HZ SIN SIGNAL MOV 24H,00H LCALL RANGE_1 MOV 30H,00H 。轉(zhuǎn)向輸入阻抗測(cè)量 JB R_OUT,ME_R_OUT1 。清串口發(fā)送中斷 MOV SCON,50H 。 DATA0 EQU 40H 。89C51單片機(jī) 。3）前景展望此系統(tǒng)還有很大的開發(fā)空間和潛力，可以分為以下幾個(gè)方面來講。Rin=177。 S起始位1字節(jié) 幅頻特性總點(diǎn)數(shù)4字節(jié) 1字節(jié) 7字節(jié) 。定時(shí)器初值計(jì)算：0EBHTL0 0FEHTH0H100592.11/8102.6553665536102.5K64==\=180。因此為了提高放大器本身的性能，我們第一級(jí)放大采用同相而第二級(jí)采用反相放大。7） 顯示與鍵盤電路對(duì)于這部分電路、一般常用兩種辦法：A：利用專門譯碼芯片如CD4053和專用編碼芯片ICL8279控制數(shù)碼管和鍵盤。SAR比較器用于對(duì)電阻梯形網(wǎng)絡(luò)輸出的逐次信號(hào)和輸入模擬信號(hào)進(jìn)行比較，比較器輸出則用于表示劉大于還是小于電阻梯形網(wǎng)絡(luò)的輸出。將前端信號(hào)源和放大器的輸入端之間串入了一個(gè)已知阻值的電阻，然后通過檢波管對(duì)信號(hào)源的幅值和放大器等效輸入阻抗上的電壓幅值進(jìn)行檢波，送入A/D，并且通過單片機(jī)進(jìn)行計(jì)算，便可以得到放大器的輸入電阻。則有Ik=Eo/Ro+U/R2=[AdR2Rd+Ro（Rd+R3）]Ui/{Ro[R2（Rd+R3）+R1（R2+R3+Rd）]}由以上式子可求得反相放大器的等效輸出電阻為Roe=Uo/Ik={Ro[R2（Rd+R3）+R1（R2+R3+Rd）]}/[RdR1Ad+（Rd+R3）（R2+Ro）+R1（R2+R3+Rd+Ro）]因?yàn)镽o〈〈RR2，則Roe≈Ro/（1+Ad F）可見反相放大器的輸出電阻與集成運(yùn)放的輸出電阻Ro相比，降低了（1+Ad F）倍。二、整機(jī)工作原理與功能實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)的方框圖設(shè)計(jì)待測(cè)放大器人機(jī)界面放大器測(cè)試儀123 圖21 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖以上框圖中表示的為放大器參數(shù)測(cè)試儀的主要組成。電路實(shí)現(xiàn)方法：前端信號(hào)采用8038集成函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生測(cè)量信號(hào)，頻率的改變利用改變外界的電阻方法來實(shí)現(xiàn)。而最大不失真電壓的測(cè)量采用了頻域計(jì)算的方法，通過時(shí)域的測(cè)量并進(jìn)行了變換得到了最大不失真電壓。從上式中可以看出，當(dāng)輸入信號(hào)電壓UO1大于輸入信號(hào)UO2時(shí)，輸出信號(hào)電壓UO1大于零（為正）；當(dāng)輸入信號(hào)電壓UO1小于輸入信號(hào)UO2時(shí)，輸出信號(hào)電壓UO1小于零（為負(fù)）。為了保護(hù)AD9850，同時(shí)減小信號(hào)源的輸出阻抗，我們?cè)贏D9850的后側(cè)放了一級(jí)射隨，采用了AD813完成，此運(yùn)算放大器的帶寬為10MHZ,完全可以滿足我們的需要，信號(hào)經(jīng)過射隨之后，經(jīng)過檢波管進(jìn)行檢波，所得的直流進(jìn)入A/D,放大器的輸出信號(hào)也要經(jīng)過檢波管進(jìn)行檢波,防止檢波電路對(duì)前級(jí)放大器輸出造成影響，因此在放大器與檢波器之間加了一級(jí)的緩沖，從而達(dá)到了相互隔離的目的。 TLC0832的基本特性：TLC0832是八位逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它有兩個(gè)可選擇的輸入通道。本系統(tǒng)采用89C51單片機(jī)，由于其優(yōu)良的性能和低廉的價(jià)格，用在本系統(tǒng)的數(shù)字處理機(jī)部分是非常合適的。在此使用的集成電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232為RS232C/TTL電平轉(zhuǎn)換芯片。放大器的雙負(fù)載，在實(shí)際過程中，我們分別選擇了100K和100歐姆，因此可以對(duì)放大器的輸出阻抗進(jìn)行測(cè)量。發(fā)送過程較易實(shí)現(xiàn)，接收處理方式主要有查詢和中斷方式。2）最大不失真電壓直流電源Vcc=+15V ，f為輸入信號(hào)頻率，Vpp為最大不失真電壓表52 最大不失真電