畢業(yè)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)寬帶放大器(編輯修改稿)
2025-01-06 22:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 前級(jí)放大器 增益控制電路： AD603 的簡(jiǎn)化原理框圖如 （圖二） 所示，它由無(wú)源輸入衰減器、增益控制界面和固定增益放大器三部分組成。圖中加在梯型網(wǎng)絡(luò)輸入端（ VINP）的信號(hào)經(jīng)衰減后，由固定增益放 大器輸出，衰減量是由加在增益控制接口的電壓決定。增益的調(diào)整與其自身電壓值無(wú)關(guān)，而僅與其差值 VG 有關(guān)，由于控制電壓 GPOS/GNEG 端的輸入電阻高達(dá) 50MΩ，因而輸入電流很小， 7 致使片內(nèi)控制電路對(duì)提供增益控制電壓的外電路影響減小。而且，如果 AD603 的增益用 dB 表示，則與控制電壓成線性關(guān)系，以上特點(diǎn)很適合構(gòu)成本題要求的放大器。 “滑動(dòng)臂”從左到右是可以連接移動(dòng)的。當(dāng) VOUT 和 FDBK 兩管腳的連接不同時(shí)，其放大器的增益范圍也不一樣，帶寬在 9MHz ～ 90MHz 之間 為加大中間級(jí)的放大倍數(shù)及增益調(diào)節(jié)范圍，我們使 用兩片 AD603級(jí)聯(lián)作為中間級(jí)放大（圖八 ）。如果將 AD603 的 5 腳和 7腳相連，單級(jí) AD603 增益調(diào)整范圍為，－ 10～＋ 30 dB，帶寬為 90MHz，兩級(jí) AD603 級(jí)聯(lián)，使得增益可調(diào)范圍擴(kuò)大到－ 20 dB～＋ 60 dB?？蓾M足題目要求的 10dB～ 58dB 的增益調(diào)節(jié)。 圖 八 級(jí)聯(lián) AD603 電路圖 兩級(jí) AD603 采用＋ 5V，－ 5V 電源供電，兩級(jí)的控制端 GNEG 都接地，另一控制端 GPOS接 D/A 輸出，從而精確地控制 AD603 的增益。 AD603 的增益與控制電壓成線性關(guān)系，其增益控制端輸入電壓范圍為－ 500mv~＋ 500mv，增益調(diào)節(jié)范圍為 40dB，當(dāng)步進(jìn) 1dB 時(shí) ,控制端電壓需增大 Δ VG＝ 40 )500(500 ?? ＝ 25mv， 8 由于兩級(jí) AD603 由同一電壓控制，所以，步進(jìn) 1dB 的控制電壓變化幅度為 25mv/2=。由于 AD603 的控制電壓需要比較精確的電壓值。我們使用 12位的 D/A轉(zhuǎn)換器 AD667，其內(nèi)部自帶 10V 基準(zhǔn)電壓，其輸出電壓精度為12210＝ =，可滿足指標(biāo)要求。 另外，通過(guò) A/D 采樣輸出信號(hào)，由單片 機(jī)計(jì)算后，再去調(diào)整 D/A 輸出電壓，就可實(shí)現(xiàn)AGC 功能，擴(kuò)大通頻帶。 單片機(jī)小系統(tǒng) ： 單片機(jī)系統(tǒng)采用 AT89C52 為核心，時(shí)鐘信號(hào)采用 12MHz 晶體，擴(kuò)展了 32k 的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，采樣 FLASH ROM 28C256 作為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可以保存預(yù)置增益值。采用可編程鍵盤專用接口芯片 8279 擴(kuò)展鍵盤；顯示部分采用 128 64 的點(diǎn)陣液晶顯示器， A/D 轉(zhuǎn)換器用AD1674， D/A轉(zhuǎn)換器用 AD667。 單片機(jī)系統(tǒng)方框圖： 圖 九 單片機(jī)系統(tǒng)方框圖 89C52 外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 A/D 轉(zhuǎn)換器 AD1674 128 64 液晶顯示屏 D/A 轉(zhuǎn)換器 AD667 8 2 鍵盤 看門狗 MAX813 9 鍵 盤控制模塊：用 8279 控制 8 2 鍵盤，鍵盤掃描方式采用編碼方式，由于 8279 能夠自動(dòng)消除按鍵抖動(dòng)，以及可以使用中斷方式處理按鍵。所以，使用 8279 可以代替單片機(jī)完成鍵盤的許多接口操作，從而大大的減輕了單片機(jī)的負(fù)擔(dān)，使單片機(jī)可以騰出更多資源。 液晶顯示模塊：本系統(tǒng)采用信利的 MSCG12864DYSY5W 作為顯示器，該液晶 屏是 128 64的點(diǎn)陣液晶顯示屏，可通過(guò)控制字實(shí)現(xiàn)指令和數(shù)據(jù)的寫入，但顯示數(shù)據(jù)占用的存儲(chǔ)器空間太大，因此，系統(tǒng)上加了一個(gè) 512k 的 Flash Rom（ 29F040），將國(guó)標(biāo)漢字點(diǎn)陣信息存放在 Flash Rom 中，顯示漢字時(shí)，只需給出內(nèi)碼，由內(nèi)碼算出該漢字點(diǎn)陣存放的地址，讀取后送顯。漢字的內(nèi)碼有兩個(gè)字節(jié)（ X， Y）， X， Y為 16進(jìn)制數(shù)，由內(nèi)碼算漢字點(diǎn)陣在字庫(kù)中存放位置的公式為： offset＝ 10H（（ X－ 0A1H） 5EH＋（ Y－ 0A1H）） 由于 29F040 的地址線超過(guò) 16根，我們用單片機(jī)和 CPLD 配合控 制它，單片機(jī)每次從字庫(kù)中讀出一個(gè)漢字的點(diǎn)陣信息共 32 個(gè)字節(jié)，所以由單片機(jī)給出高位地址， CPLD 給出低五位地址，將字庫(kù)中的點(diǎn)陣信息讀入單片機(jī)。 D/A 轉(zhuǎn)換器采用 AD667， AD667 是 12 位的 D/A 轉(zhuǎn)換器，由它輸出控制電壓給 AD603 的控制端 GPOS，精確控制 AD603 的增益，達(dá)到增益控制的目的。 A/D 轉(zhuǎn)換器使用 AD1674， AD1674 是 12 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器，其管腳與 AD574 兼容，并帶采樣保持。用于采樣輸出信號(hào)，送由單片機(jī)計(jì)算并顯示輸出正弦電壓有效值及峰峰值，并與D/A配合實(shí)現(xiàn) AGC 功能。 軟件設(shè)計(jì)：由 于本系統(tǒng)中單片機(jī)只起控制增益和顯示的作用，所以軟件設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。啟動(dòng)后進(jìn)入增益控制界面，可以通過(guò)按鍵調(diào)節(jié)增益，步進(jìn) 6dB，還可以切換顯示輸出正弦電壓有效值和峰峰值，以及切換到 AGC 功能。 輸出級(jí)電路設(shè)計(jì)
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