基于單片機(jī)的寬帶數(shù)控放大器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-展示頁
2024-11-20 04:49本頁面
【正文】 7T的Vin端。（1）直流穩(wěn)壓電源本電源采用橋式全波整流、大電容濾波、三端穩(wěn)壓器件穩(wěn)壓的方法，產(chǎn)生各種直流電壓，如正負(fù)15V,正負(fù)5V等都可以買到相應(yīng)的固定輸出的三端穩(wěn)壓芯片，如LM781LM7805。 單片機(jī)外圍與DAC0832相連，實(shí)現(xiàn)將CUP輸送的預(yù)置數(shù)字大小轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的控制電壓然后經(jīng)過LM358運(yùn)放進(jìn)行調(diào)整；使其能夠達(dá)到我們的需求。 控制數(shù)據(jù)進(jìn)入單片機(jī)，經(jīng)過運(yùn)算，單片機(jī)做出相應(yīng)的反應(yīng)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是電路集成度高、條理較清晰、控制方便、易于數(shù)字化用單片機(jī)處理。其內(nèi)部由R2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò)和固定增益放大器構(gòu)成，加在其梯型網(wǎng)絡(luò)輸入端的信號經(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參考電壓決定；而這個(gè)參考電壓可通過單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算并控制D/A芯片輸出控制電壓得來，從而實(shí)現(xiàn)較精確的數(shù)控。但AD7520對輸入范圍有要求，具體實(shí)現(xiàn)起來比較復(fù)雜，而且轉(zhuǎn)化非線性誤差大，帶寬只有幾kHz，不能滿足頻帶要求。它由CMOS電流開關(guān)和梯形電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，具有結(jié)構(gòu)簡單、精確度高、體積小、控制方便、外圍布線簡化等特點(diǎn)，故可以采用AD7520來實(shí)現(xiàn)信號的程控衰減。 圖1簡單放大電路方案二：為了易于實(shí)現(xiàn)最大60dB增益的調(diào)節(jié)，可以采用D/A芯片AD7520的電阻權(quán)網(wǎng)絡(luò)改變反饋電壓進(jìn)而控制電路增益。本方案由于大量采用分立元件，如三極管等，電路比較復(fù)雜，工作點(diǎn)難于調(diào)整，尤其增益的定量調(diào)節(jié)非常困難。為了滿足增益60dB的要求，可以采用多級放大電路實(shí)現(xiàn)。增益步進(jìn)1dB。使用了多種抗干擾措施以減少噪聲并抑制高頻自激。基于單片機(jī)的寬帶數(shù)控放大器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要本設(shè)計(jì)采用AT89C52單片機(jī)調(diào)控，具有LED顯示與鍵盤輸入預(yù)置的方案，使用AD603和AD818集成運(yùn)算放大器完成放大功能，并且設(shè)計(jì)電壓增益步進(jìn)達(dá)到了1dB，能夠完成增益從0dB~66dB可調(diào)。用可變增益寬帶放大器AD603來提高增益，利用高速寬帶視頻放大器AD818擴(kuò)大AGC控制范圍，通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)增益步進(jìn)調(diào)節(jié)的間隔。整個(gè)系統(tǒng)通頻帶為1kHz～20MHz，最小增益1dB，最大增益69dB。一、方案論證與比較方案一：簡單的放大電路可以由三極管搭接的放大電路實(shí)現(xiàn),圖1為分立元件放大器電路圖。對電路輸出用二極管檢波產(chǎn)生反饋電壓調(diào)節(jié)前級電路實(shí)現(xiàn)自動增益的調(diào)節(jié)。此外，由于采用多級放大，電路穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生自激現(xiàn)象。又考慮到AD7520是一種廉價(jià)型的10位D／A轉(zhuǎn)換芯片，其輸出Vout=DnVref/210，其中Dn為10位數(shù)字量輸入的二進(jìn)制值，可滿足210=1024擋增益調(diào)節(jié)，滿足題目的精度要求。但由于AD7520對輸入?yún)⒖茧妷篤ref有一定幅度要求，為使輸入信號在mV～V每一數(shù)量級都有較精確的增益，最好使信號在到達(dá)AD7520前經(jīng)過一個(gè)適應(yīng)性的幅度放大調(diào)整，再通過AD7520衰減后進(jìn)行相應(yīng)的后級放大，并使前后級增益積為1024，與AD7520的衰減分母抵消，即可實(shí)現(xiàn)程控放大。方案三：根據(jù)題目對放大電路的增益可控的要求，考慮直接選取可調(diào)增益的運(yùn)放實(shí)現(xiàn)，如運(yùn)放AD603。此外AD603能提供由直流到30MHz以上的工作帶寬，單級實(shí)際工作時(shí)可提供超過20dB的增益，兩級級聯(lián)后即可得到40dB以上的增益，通過后級放大器放大輸出，在高頻時(shí)也可提供超過60dB的增益。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與總體流程如圖1：根據(jù)題目的要求，經(jīng)過仔細(xì)分析，充分考慮各種因素，制定了整體的設(shè)計(jì)方案：以單片機(jī)89C51為核心，完成四個(gè)方面的功能：處理鍵盤數(shù)據(jù)，DA轉(zhuǎn)化，控制放大器的增益，控制LCD顯示。 首先由鍵盤輸入控制數(shù)據(jù)；增益控制電壓輸出到放大電路并且調(diào)節(jié)放大電路，使放大電路產(chǎn)生相應(yīng)的變化，改變放大增益；從而達(dá)到步進(jìn)增益的控
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