基于ad603程控寬帶放大器的設(shè)計-在線瀏覽
2024-08-03 13:38本頁面
【正文】 學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計》課程設(shè)計說明書 2 系，造成增益調(diào)節(jié)不均勻，精度下降。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)放實現(xiàn) ,如 AD603。而這個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 ,從而實現(xiàn)較精確的數(shù)控。這種方法的優(yōu)點是電路集成度高、條理較清晰、控制方便、易于數(shù)字化用單片機(jī)處理。 AD603 是一款低噪聲、精密控制的可變增益放大器，溫度穩(wěn)定性高，最大增益誤差為 ，滿足題目要求的精度，其增益（ dB）與控制電壓（ V）成線性關(guān)系，因此可以很方便地使用 D/A 輸出電壓控制放大器的增益。由于 AD603的最大輸出電壓較小，所以需要前級放大信號需經(jīng)過后級放大達(dá)到較高的輸出有效值。使用集成電路芯片電路簡單、使用方便、性能穩(wěn)定、有詳細(xì)的文檔說明。 方案二 ： 使用分立元件自行搭建后級放大器。因此 自行設(shè)計后級放大 器優(yōu)勢就很明顯了 。后級放大器使用由分立元件設(shè)計的推挽互補(bǔ)輸出放大器 ,提高了輸出電壓有效值 ， 使信號都在單片機(jī)的數(shù)字算法控制下得到最合理的前級放大 ,使其放大倍數(shù)精確。AD603 的 Vg(=V1V2)根據(jù)公式 :增益 GAIN=80Vg+20(dB) 來設(shè)定 ,而在 AGC 模式下 ,此控制電壓 Vg 是由 AGC 電路的反饋電壓得到 ,不受單片機(jī)控制。 輸入緩沖和增益控制部分 芯片 AD603 簡介 AD603 是美國 AD 公司推出的一款寬頻帶、低噪聲、低畸變、增益變化范圍連續(xù)可調(diào)的可控增益放大器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 4 所示． 圖 4 AD603 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計》課程設(shè)計說明書 4 AD603 的封裝引腳及各引腳功能分別如圖 5和表 1 所示。 單個的 AD603 的增益可以用下式進(jìn)行計算： Gain(dB)=40 + ，其中 是差動式輸入 的增益控制電壓 (1 腳到 2 腳 )，范圍是 500 一 +500mV，為統(tǒng)一單位量綱，在公式中單位應(yīng)當(dāng)使用伏特，即一 ～ + V， 是增益起點，接不同的反饋網(wǎng)絡(luò) 有所不同。圖 6 為 AD603 接成 90MHz帶寬的典型方法。故采用高速低噪聲電壓反饋型運(yùn)放 OPA642作前級跟隨，同時在輸入端加上二極管過壓保護(hù)。其輸入阻抗大于 。輸入輸出端口 P P2 由同軸電纜連接，以防自激。 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計》課程設(shè)計說明書 6 增益和控制電壓的關(guān)系為： AG(dB)=40 Ug+10，一級的控制范圍只有 40dB，使用兩級串聯(lián)，增益為 AG(dB)=80Ug+20，增益范圍是－ 20～ +60dB，滿足題目要求。 末級 放大部分 為保證高頻端放大器的穩(wěn)定性 和帶內(nèi)幅度的平坦度，宜采用互補(bǔ)推挽和深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路形式， 典型電路如圖 8所示。由于是深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，故輸入阻抗較高，輸出阻抗低，適合與前端放大器和負(fù)載連接。其中 所有電容，均是為了電源去耦或改善頻率特性的。 方 框圖如圖 9所示。它是本系統(tǒng)的處理單元也是控制單元，負(fù)責(zé)處理信號、外設(shè)的接口與控制，同時它也是所有軟件的載體。 AT89C52單片機(jī)屬于 AT89C51單片機(jī)的增強(qiáng)型，與 Intel公司的 80C52在引腳排列、硬件組成、工作特點和指令系統(tǒng)等方面兼容。 RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。 P0~P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由軟件定義。 單片機(jī)正常工作時，都需要有一個時鐘電路和一個復(fù)位電路。如圖 11 所 示。 D/A 轉(zhuǎn)換結(jié)果采用電流形式輸出。運(yùn)放的反饋電阻可通過 RFB 端引用片內(nèi)固有電阻，還 可以外接。 圖 12 DAC0832 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳圖 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計》課程設(shè)計說明書 9 DAC0832 引腳功能說明： DI0~DI7：數(shù)據(jù)輸入線， TLL 電平。 CS：片選信號輸入線，低電平有效。 XFER：數(shù)據(jù)傳送控制信號輸入線，低電平有效。 Iout1:電流輸出線。 Iout2: 電流輸出線。 Rfb:反饋信號輸入線 ,芯片內(nèi)部有反饋電阻 . Vcc:電源輸入線 (+5v~+15v)。 AGND
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