低頻低噪聲高增益放大器..

1、低頻低噪聲高增益放大器7、基本要求(1)放大器a.電壓放大倍數(shù)2002000倍，放大倍數(shù)可預(yù)置步進(間隔不大于200倍)，有數(shù)字顯示額外加分。b .通頻帶 3kHz5kHz。C.放大倍數(shù)為2000倍時，測得輸出噪聲電壓峰 一峰值等效到輸入端小于d.800nV。最大不失真輸出幅度不小于8V o輸入電阻不小于 1k Q,輸出電阻不大于 20 Q。自制供電電源。單相交流220伏電壓供電，電源波動 ±0%時可正常工作。自制適合于本放大器測試用的信號源。發(fā)揮部分(1)(2)(3)(4)電壓放大倍數(shù)更高、步長更小 等效輸入噪聲不大于 200nV。 等效輸入電阻大于 10kQo 數(shù)字顯示精度進一步

2、改善方案設(shè)計2.1方案流程圖52單片機信號源曰n網(wǎng)絡(luò)衰減射隨器帶通濾波二前級放濾波網(wǎng)絡(luò)鍵盤控制5 2單片機01 DAC 0 8 3 2程控增益LED顯示2.2信號源制作模塊1.ISIfMilP.1n*uz « rs>2J/JIk叮信號源原理圖hCftiTi CAiV or D» btiAIKiDBfrim) 也CIfTT=irSTF"TFDi ci tai OscilloscopenVa戶希1命III y圧DIDV；V_JJH|D信號源效果圖說明：單片機制作 4.5KHZ的信號源，為電路提高信號源。2.3 n網(wǎng)絡(luò)衰減射隨器帶通濾波器模塊制作XMMl R2Wv

3、:；30kCl：<10 Vrms Hz N (T ：R3：:衰減網(wǎng)絡(luò)說明：由于單片機制作的信號源輸出幅度很大，4V左右，而題目的要求知，信號源提供的電壓幅度在10mV左右，因此通過衰減網(wǎng)絡(luò)達到目的。說明：射隨器提高輸入阻抗，以達到題目指定的要求。R4AAAaka :VCC '' iivV1H3 flkflt2-II-尋nF1iDtnVrtnHxLIAT3C0VEE-12VR5-W-WV-.R3=A50%帶通濾波器說明：帶通濾波器的范圍為3kHz5kHz，因此可以滿足通頻帶 3kHz5kHz的要求。2.4 DAC0832程控網(wǎng)絡(luò)111»4*卜1*1,ftHHU&q

4、uot;*«« ftHMnpff血P9W'"NKPJL4«>JRP WlJPJM>4PUUI-p-*l JrurfTiirf-Z比P>Jirixi2Jilg -AFT Ihdl-aKPImm罰、431D；'U JPESr'2;、 1 jj=. 4' "45-1II3Ar十 ”H說明：通過DAC0832實現(xiàn)電壓放大倍數(shù) 2003000倍的控制，把放大 3000倍后的信號作 為DAC0832的參考電壓，通過數(shù)字量實現(xiàn)步進100倍的增益控制。2.5后級放大IT-屮.如皿E5532APNE5532APQ

5、 .IfR 1 .L«<C1 :-窮 G - 5*1 Q-k .DC 1 .L«<:±47pF說明：放大倍數(shù)進一步放大，固定放大1000 倍。2.6電源制作模塊les ICIOiE2D.nDDMDOOo.ni1DOO說明：制作電源給電路供電。三、軟件設(shè)計軟件設(shè)計部分的程序流程框圖1 lul 1I 11C2 .UlOO.D22DI K JLb丄1=LCI3Djiri1 11 1 11 JL1 1L丨Ii.lL.1 11 1 riL.220 l-jj-inJ1.1LKTIVi +1WLM7|3OI.idiyii-一 丨 H - I I II I I llp

6、.3Jt I I J ' * I ter=I iRkI I1嚴11 n 1【i1 La§4 LM琬MlAt電源電路圖=LcsdoiD：LII I乂 ±L二I 丨卜IJ_'.I1豐匚怖IDALE7.410鍵盤掃描有鍵按下 keyflag=1*Key=ox0eKey=ox0dKey=ox0bi.1F置倍數(shù)3000 1倍減倍加Key=ox0f置倍數(shù)200LED顯示程序流程框圖ftflCBEFC tPlaaqFkTrairHfP'MT?KilT滯222Fi*nnnn-jyLMvii*b bU«>DK-Wipr RE dhbliBuHiiili

7、lllR3=II -Z 4I.NTitT11 iM- mirj-USA仿真效果圖及原理圖說明：通過鍵盤控制達到改變增益的目的。四、系統(tǒng)功能設(shè)計與測試4.1放大倍數(shù)測試組別測試值鍵盤輸入放大倍數(shù)實際測試放大倍數(shù)誤差(%)12001981.0024004041.0037006802.864100010242.405140013503.576160016472.937190019874.578200020984.909250024671.3810300031214.034.2帶寬測試頻率(Hz)1547206830363613452461086668增益20005.67.29.610.09.27.3

8、6,810002,83.64.85.04.83.63.45001.41.82.42. 52.41.81.74.3基本功能實現(xiàn)部分1. 放大倍數(shù)2002000實現(xiàn)，發(fā)揮至3000倍。2. 步進100倍。3. 最大不失真輸出幅度不小于15V4. 輸入電阻不小于1k Q,輸出電阻不大于 20 Qo5. 自制供電電源。單相交流220伏電壓供電，電源波動 ±10%時可正常工作。6. 自制適合于本放大器測試用的信號源。附錄1.信號源程序#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit d

9、awr=卩3人6;sbit led=POP;uchar code table=128, 154, 180, 203, 223, 238, 249,255, 255, 249, 238, 223, 2O3, 18O, 154, 128,1O1, 75, 52, 32, 17, 6, O, O, 6, 17, 32,52, 75, 1O1, 127 ;void main()uint val; dawr=0; P2=0;while(1) for(val=0;val<30;val+) P2=tableval;2.增益控制程序#include<stdio.h>#include<r

10、eg52.h>#include<intrins.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned char/數(shù)碼管顯示緩沖區(qū)unsigned char dis_data4=O;unsigned led_seg1O=Ox3f,OxO6,Ox5b,Ox4f,Ox66,Ox6d,Ox7d,OxO7,Ox7f,Ox6f;/定義數(shù)碼管字形數(shù)據(jù)uchar x=0; uint code table=200,300,400,500,600,700,800,900,1000,1100,1200,1300,1400,1500,1600,1700,

11、1800,1900,2000,2100,2200,2300,2400,2500,2600,2700,2800,2900,3000;uchar dac;void delayms(uint x) uint j;for(x;x>0;x-) for(j=11;j>0;j-);/ 延時 xmsvoid timer(void) interrupt 3 using 3 TH1=0xe0;TL1=0;P2=(0x00|(1<<x);P0=dis_datax+; if(x>3) x=0;/重置定時器初值void calculate(uint db)uchar sw=0,gw=0,s

12、fw=0,bfw=0; P3=(uint)(db*255.0/3000.0); sw=(int)db/1000; gw=(int)db/100%10; sfw=(int)db/10%10;bfw=(int)db%10; dis_data3=led_segsw; if(sw=0) dis_data3=0x00; delayms(1); dis_data2=led_seggw; delayms(1); dis_data1=led_segsfw; delayms(1); dis_data0=led_segbfw; delayms(1);/定義增益值變量/定義數(shù)據(jù)位變量/ 改 DA/計算十位/計算個位

13、/計算十分位/計算百分位/刷新顯示/十位滅零void main(void)uchar key=0; bit keyflag=1; uint dac=0;/ 定義 DA 轉(zhuǎn)換器變量/ 初始化定時器/置定時器初值TMOD=0x10;TH1=0xe0;TL1=0;EA=1;ET1=1;TR1=1;P3=0;dis_data3=led_seg0;dis_data2=led_seg0;dis_data1=led_seg0;/鍵盤掃描程序dis_data0=led_seg0|0x20;while(1)key=P2&0xf0;key>>=4;switch(key)case 0x0e:if(keyflag) dac=0; calculate(tabledac); keyflag=0;break;case 0x0d:if(keyflag)dac+=1;if(0<=dac&&dac<=28) calculate(tabledac