基于單片機(jī)的寬帶數(shù)控放大器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(編輯修改稿)
2024-12-14 04:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0MHz接法電路如圖8：此電路的優(yōu)點(diǎn)是增益、帶寬都是適中，經(jīng)過(guò)兩級(jí)放大，不僅可以滿(mǎn)足題目要求，而且高出許多，所以是一個(gè)比較合適我們的電路，故我們采用這種接法作為放大電路部分。因此1腳與2腳之間電壓差與增益的關(guān)系式為：Gain=40VG+20 。 AD818 運(yùn)放性能介紹AD818是一個(gè)低功耗,寬帶,高速視頻運(yùn)算放大器其結(jié)構(gòu)如圖9所示： 圖9常被用作視頻放大中，它的電壓轉(zhuǎn)換速率高達(dá)：500V/μs。55 MHz dB帶寬為55 MHz dB130 MHz帶寬(3 dB, G =+2)100 MHz帶寬(3 dB, G+ =–1)其典型應(yīng)用電路如圖10：圖10總的電路圖如圖11所示：圖11開(kāi)環(huán)增益手動(dòng)控制的基本思路是由單片機(jī)數(shù)字程控，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換產(chǎn)生控制輸出電壓并使加到AD603的1腳來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于時(shí)間有限所以我們每用單片機(jī)實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)控制電壓。而我們利用單片機(jī)使得輸出電壓以25mv/db增加，然后控制輸出電壓的變化范圍在01v之間，——+，提供給AD603。單片機(jī)是整個(gè)放大器控制的核心，它主要完成以下功能：接受用戶(hù)按鍵信息以控制增益；對(duì)AD603的增益控制電壓進(jìn)行控制?？刂撇糠忠訟T89C51單片機(jī)為核心，LED顯示及鍵盤(pán)組成。D/A轉(zhuǎn)化部分由DAC0832D/A轉(zhuǎn)換和兩片358運(yùn)放組成。增益預(yù)置值通過(guò)鍵盤(pán)輸入之后，經(jīng)過(guò)單片機(jī)運(yùn)算后送至D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成0～+1V的控制電壓。DAC8032是8位的D/A轉(zhuǎn)換器，8位數(shù)據(jù)可以表示256種狀態(tài)，我們只取前200種。對(duì)應(yīng)40dB的增益，步進(jìn)為40/200=。原理圖如圖12：圖12D/A轉(zhuǎn)化原理圖各個(gè)功能有不同的模塊實(shí)現(xiàn)：鍵盤(pán)檢測(cè)模塊：紀(jì)錄用戶(hù)對(duì)鍵盤(pán)的操作，將設(shè)定的增益數(shù)值記錄下來(lái)。控制電壓生成模塊：根據(jù)用戶(hù)對(duì)增益的設(shè)置，查表得到隊(duì)D/A轉(zhuǎn)化器的控制電壓，輸送給D/A轉(zhuǎn)化器以產(chǎn)生精確的控制電壓。顯示模塊：按用戶(hù)需要將預(yù)制增益顯示在數(shù)碼管上。調(diào)試：先不接放大部分，調(diào)試控制部分，使DAC0832輸出0～1V電壓正常。再用一電壓加到ADC0809的輸入端，調(diào)整使電壓顯示正常。然后接上放大部分進(jìn)行調(diào)試。采用先分別測(cè)試單個(gè)單元模塊，調(diào)試通過(guò)后再進(jìn)行整機(jī)調(diào)試的方法，很好的提高了調(diào)試效率。四、軟件設(shè)計(jì)1．軟件流程程序采用匯編語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)。流程圖如圖13所示。圖13 程序流程圖：五、測(cè)試結(jié)果輸入電壓 10—50mV 增益預(yù)制30dB輸出電壓最大有效值 =15V頻帶范圍 BW=10MHz增益步進(jìn) 066dB六、抗干擾措施系統(tǒng)總的增益為0～80dB，增益控制部分增益最大可達(dá)66dB，因此抗干擾措施必須要做得很好才能避免自激和減少噪聲。我們采用下述方法減少干擾，避免自激：1 將輸入部分和增益控制部分裝在屏蔽盒中，避免級(jí)間干擾和高頻自激。2 電源輸入級(jí)電源靠近屏蔽盒就近接上1000uF電解電容，盒內(nèi)接高頻瓷片電容，通過(guò)這種方法可避免低頻自激。3 所有信號(hào)耦合用電解電容兩端并接高頻瓷片電容以避免高頻增益下降。4 構(gòu)建閉路環(huán)。在輸入級(jí)，將整個(gè)運(yùn)放用較粗的地線(xiàn)包圍，可吸收高頻信號(hào)減少噪聲。在增益控制部分也采用了此方法。5 數(shù)模隔離。數(shù)字部分和模擬部分之間除了電源隔離之外，還將各控制信號(hào)用電感隔離。6 使用同軸電纜，輸入級(jí)和輸出級(jí)使用BNC接頭，輸入級(jí)和功率級(jí)之間用同軸電纜連接。實(shí)踐證明,電路的抗干擾措施比較好，在1KH
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