【正文】 擬地 。如果在 設(shè)計與制作中利用數(shù)模隔離、電源隔離、濾波和去耦等技術(shù) ,不但能有效減少噪聲和干擾的影響 ,同時還能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但在實際制作過程中，經(jīng)常會卡在一些小問題上，說明了我們還是缺少實際的工程經(jīng)驗，導致加工工藝和板子的可靠性方面做得不是很好。 本系統(tǒng)從方案設(shè)計，理論計算，實際制作，軟硬件調(diào)試等方面進行了緊張而又認真仔細的工作，實現(xiàn)了寬帶直流放大系統(tǒng)。同時，輸出電壓在一定范圍內(nèi)，波形無明顯失真。 一般都是用 c 編譯器開發(fā)程序，然后用 avr studio 來仿真和下載。 Avr studio: avr studio 是 atmel 公司開發(fā)的集成開發(fā)環(huán)境，其中編譯器為匯編器。 22 ET1(ET0):定時器 1（定時器 0）中斷允許控制位 軟件流程圖 ICCAVR: 自 ATMEL 公司的 AT90 系列單片機誕生以來有很多第三方廠商為 AT90 系列開發(fā)了用于程序開發(fā)的 C 語言工具， ICCAVR 就是 ATMEL 公司推薦的第三方 C 編譯器之一。 ET2：定時器 2 中斷允許控制位。當選擇電平觸發(fā)方式時， IT1(IT0)=0，此時 INTx（ x=1 或 0） 為低電平有效；若選擇為邊沿觸發(fā)方式時， IT0（ IT1） =1， INTx 則為負跳變有效。當外部中斷到來時， IE1（ IE0） 由硬件置位。該位由軟件進行設(shè)置。當 CPU 響應(yīng)中斷轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時，有硬件自動將該位清 0. TR0（ TR1） :運行控制位。 M1M0： T/C 工作方式定義位，具體定義方式如下表： M1 M0 工作方式 方式說明 0 0 0 13位定時 /計數(shù)器 0 1 1 16位定時 /計數(shù)器 1 0 2 可自動重裝的 8位定時 /計數(shù)器 1 1 3 T0分為 2個 8位定時器， T1無此方式 定時器控制寄存器 TCON 21 TCON 控制寄存器各位的定義如下： TCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 其中： TFO(TF1):為 T0（ T1）定時器溢出中斷標志位。 7 . I S P （在系統(tǒng)可編程） / I A P （在應(yīng)用可編程），無需專用編程器 / 仿真器 可通過串口（ ）直接下載用戶程序， 8K 程序 3 秒即可完成一片 8. EEPROM 功能 9. 看門狗 10 .內(nèi)部集成 M A X 8 1 0 專用復位電路（ D 版本才有），外部晶體2 0 M 以下時，可省外部復位電路 3 個 16 位定時器 / 計數(shù)器，其中定時器 0 還可以當成 2 個 8 位定時器使用 4 路 ,下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷 ,Power Down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒 13. 通用異步串行口 (UART)，還可用定時器軟件實現(xiàn)多個 UART ： 0 75℃ / 40 +85℃ ： PDIP40， PLCC44,PQFP44 20 stc89c52 的定時 /計數(shù)器編程的相關(guān)寄存器介紹 定時器 /計數(shù)器方式控制寄存器 TMOD 定時器工作方式寄存器 TMOD 用于選擇定時器的工作方式，它的高 4 位控制定時器 T1，低 4 位控制定時器 T0。 18 圖 電源電路 第 四 章 軟件系統(tǒng)設(shè)計 STC89C51RC/RD+ 系列 單片機簡介 STC89C51RC/RD+ 系列單片機是宏晶科技推出的新一代超強抗干擾 / 高速 / 低功耗的單片機，指令代 碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機， 12 時鐘 / 機器周期和 6 時鐘 / 機器周期可任意選擇，最新的 D 版本內(nèi)部集 成 MAX810 專用復位電路。分別采用 LM781 LM791 LM7805 和 LM7905 構(gòu)成，電路簡單， 工作可靠。 D、通過單片機控制將所測的頻率信號讀數(shù)顯示出來 。 C、輸入 /輸出信號 :輸出 ,能產(chǎn)生 20 2 個 LCD 驅(qū)動波形 。 LCD1602 的 主要功能 A、40 通道點陣 LCD 驅(qū)動 。通過發(fā)送命令和發(fā)送所需要顯示字符的代碼，即可獲得所需顯示的字符。電路圖如下圖 ： 1 23 45 67 89 1011 1213 14J P 1A D 6 37R45 0KR21M+ V SV SR31KC14 7u FV S+ V SR11 47V inV ou t 圖 有效值檢波電路 . LCD 液晶顯示電路 選用 LCD1602 液晶顯示作為顯示器件，電路簡單，顯示穩(wěn)定可 17 靠。 幅值的檢測主要通過有效值檢測芯片 AD637 實現(xiàn) ， AD637 是一款高精密度，寬帶寬的 RMSToDC 轉(zhuǎn)換芯片。為了提高功率放大電路的驅(qū)動電路，選用高帶寬 D882,B772 三極管。電路圖如下圖 ： 15 圖 程控增益放大電路 在兩級 AD603 前各加一級 AD818 構(gòu)成的射隨器， 減少對上級電路輸出電流的需求，增加對后級電路的驅(qū)動能力，其輸出信 號同步跟隨上級電路的輸出信號而變化。 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，當步進 5dB 時 ,控制端電壓需增大 Δ VG＝ 40 )500(500 ?? 5＝ 125mv， 由于兩級 AD603 由同一電壓控制，所以，步進 5dB 的控制電壓變化幅度為 125mv/2=。 14 圖 ： AD603內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 AD603 的 7 腳相連，單片 AD603 的可調(diào)范圍為 10dB～ 30dB，兩片級聯(lián)增益可調(diào)范圍為 20～ 60dB。以上特點和適合構(gòu)成程控增益放大器。圖中加在梯形網(wǎng)絡(luò)輸入端（ VINP）的信號經(jīng)衰減后，由固定增益放大器輸出，衰減量由加在增益控制接口的電壓決定。增益變化范圍可分為三種控制模式 :當5 腳與 7 腳斷開時，增益變化范圍為 10～ 50dB（圖 c） ，當 5 腳與 7腳短接時，增益變化范圍為 10dB～ +30dB（圖 a） ，當 5 腳與 7 腳之間接一個電阻時，可使增益變化范圍進行平移 （圖 b） 。 13 AD603 為單通道、低噪聲、增益變化范圍線性連續(xù)可調(diào)的可控增益放大器。電壓跟隨器的反向 輸出端并聯(lián)電阻與電容以改善系統(tǒng)的頻率特性。電路圖如下圖 . R11KR21KR7P O T 2A D 8 18In pu tO ut p utC14 7u FC31 04+ 5VC24 7u FC41 045 V 圖 前級放大電路 . 程控增益放大電路 程控增益放大電路主要由 2 個 AD603 級聯(lián)構(gòu)成。電壓放大倍數(shù) Av=R7/R2+1,通過調(diào)節(jié) R7使增益滿足要求。使增益減少，提高穩(wěn)定性。中和法通過在輸入端和輸出端引入中和電路來抵消晶體管內(nèi)部的反饋作用。 為了有效地抑制直流零點漂移，采用 DC/DC 模塊供電，并采用基于差模放大原理構(gòu)成的差動式放大電路。 抑制直流零點漂移 由于直流寬帶放大器直接耦合，其中任何一點靜態(tài)電位的變動，都有會經(jīng)耦合放大后在輸出中呈現(xiàn)出來，即使沒有輸入信號，由于溫度的變化和電源電壓不穩(wěn)定的影響，輸出端也會出現(xiàn)電壓的緩慢變動，這種現(xiàn)象叫做零點漂移。落后的相位正比于頻率 w，如果超前，超前相位的大小也是正比于頻率 w。在實際系統(tǒng)中，一個輸入信號可以分解為多個正弦信號的疊加，為了使得輸出信號不會產(chǎn)生相位失真，必 11 須要求它所包含的這些正弦信號通過系統(tǒng)的時間是一樣的。 線性相位 一個單一頻率的正弦信號通過一個系統(tǒng)，假設(shè)它通過這個系統(tǒng)的時間需要 t，則這個信號的輸出相位落后原來信號 wt 的相位。為實現(xiàn) 0～ 9MHz 通頻帶內(nèi)增益起伏 1≤ dB，采用單片機、 A/D 與 D/A構(gòu)成反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)。本設(shè)計采用腳 5 和腳 7 短接模式，兩個 AD603級聯(lián)增益范圍為 20～ 60dB，帶寬約為 80MHZ,帶寬增益積超過1000MHZ,完全滿足題目設(shè)計要求。帶寬為 9Mhz。 AD603 主要有三種工作模式：當腳 5 和腳 7 短接時， AD603 的增益為 40Vg+10,這時的增益范圍 10dB～ 30dB，帶寬為 90Mhz。當增益提高時，相應(yīng)的帶寬變窄 。 通過分別測試、 比較上述三種方案：方案一調(diào)整增益不 便，方案二的增益達不到題目要求，方案三能夠很好的滿足要求，最終選擇方案三。 方案三 ：使用電流緩沖器 30M～180M 變化，最大輸出電流為 50?負載電阻上輸出信號波形無明顯失真，用兩片 BUF634 并聯(lián)提高驅(qū)動能力。輸入信號通過耦合至三極管的基極，所以對交、直流信號都可跟隨。 方案二 ：互補三極管射級跟隨輸出。以O(shè)PA842 和 OP37 為例，利用 OPA842 帶寬增益積大的特點，使輸入的小信號充分放大，再用 OP37 或其他高壓運放放大至有效值 10V。 9 功率放大 為使在負載為 50?電阻上最大輸出電壓正弦波有效值 Vo ≥ 10V，且波形無明顯失真，需進行功率放大輸出。用少數(shù)外圍器件級聯(lián) 兩片 AD603 可實現(xiàn)增益 20~60dB 連續(xù)可調(diào)，滿足題目要求。通過單片