自動增益放大電路設計報告-十一組

大學生電子競賽自動增益放大電路第13/13頁設計報告設計題目：自動增益放大電路參賽者姓名：xxx,xxx,xxx所在學院：xxx所在班級：xxx競賽時間：xxxx.xx.xx自動增益放大電路摘要：自動增益控制電路已廣泛用于各種接收機、錄音機和信號采集系統(tǒng)中，另外在光纖通信、微波通信、衛(wèi)星通信等通信系統(tǒng)以及雷達、廣播電視系統(tǒng)中也得到了廣泛的應用。自動增益放大電路一方面可實現(xiàn)自增益。另一方面通過MSP430單片機實現(xiàn)鍵控增益。為實現(xiàn)穩(wěn)定輸出，需對放大器的增益進行自動控制。設計主要提出自動增益放大電路的總體設計方案，并對主要功能模塊進行方案論證比較。重點對自動增益放大電路的硬件部分和軟件系統(tǒng)進行設計。最后對系統(tǒng)進行完整測試和仿真，對結(jié)果進行分析。實現(xiàn)穩(wěn)定可靠，操作方便，具有較好的操作功能。關(guān)鍵詞：自動增益；放大電路；MSP430單片機；鍵控。Abstract:theautomaticgaincontrolcircuithasbeenwidelyusedinvariouskindsofreceiver,recorderandsignalacquisitionsystem,intheopticalfibercommunicationsystemssuchascommunication,microwavecommunication,satellitecommunications,andradar,radioandtelevisionarewidelyusedinthesystem.Ontheonehand,itcanrealizeautomaticgainamplifiercircuitgain.OntheotherhandkeyinggainwasachievedbyMSP430singlechipmicrocomputer.Toachievestableoutput,theneedtoautomaticallycontrolthegainoftheamplifier.Designmainlyputsforwardtheoveralldesignschemeofautomaticgainamplifiercircuit,andthemainfunctionmodulearecomparedandprojectdemonstration.Keypartofautomaticgainamplifiercircuitofhardwareandsoftwaresystemdesign.Finallytocompletethetestandsimulationofsystem,analyzetheresults.Realizethestableandreliable。Keywords:automaticgain;Amplifyingcircuit;MSP430singlechipmicrocomputer;keying目錄HYPERLINK自動增益放大電路 2HYPERLINK摘要 2HYPERLINK一、方案論證比較 3HYPERLINK1、多路模擬開關(guān) 3HYPERLINK1.2單片機控制選擇 5HYPERLINK1.3后置放大器的選擇 6HYPERLINK二、電路設計與程序設計 7HYPERLINK2.1系統(tǒng)設計流程圖 7HYPERLINK2.2自動增益部分仿真電路圖 8HYPERLINK2.3單片機工作流程圖 9HYPERLINK三、測試方案與測試結(jié)果 9HYPERLINK3.1測試方案 9HYPERLINK3.2測試條件與儀器 10HYPERLINK3.3測試結(jié)果及分析 10HYPERLINK四、設計總結(jié) 11HYPERLINK附錄 11HYPERLINK附1：元器件明細表 11HYPERLINK附2:儀器設備清單 11HYPERLINK參考文獻： 12一、方案論證比較1、多路模擬開關(guān)多路模擬開關(guān)又稱為多路復用器（AnologMutiplexer）,其作用是將多路輸入的模擬信號，按照時分多路的原理，分別于輸出端連接，以使得多路模擬信號可以復用一套后端的裝置。方案一：AD7502是單向多到一的模擬多路開關(guān)，即信號只允許從多個輸入端向一個輸出端傳送。（1）.AD7052芯片結(jié)構(gòu)與引腳功能:（2）.AD7052真值表:方案二:CD4052該芯片為4通道雙刀結(jié)構(gòu)你形式，因此可以同時驅(qū)動兩個通道，而且CD4052允許雙向使用，既可以用于多到一的切換，也可以用于一到多的切換。CD4052由兩根地址線A,B及控制線的狀態(tài)來選擇4組中的一組。（1）.CD4052芯片結(jié)構(gòu)與引腳功能：（2）.CD4052真值表：綜合分析方選擇方案二，既可以多到一切換也可以一到多切換雙向輸出，使用方便，功能優(yōu)于AD7502.1.2單片機控制選擇方案一：單片機MSP430特點：強大的處理能力；超低功耗；系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠；方便高效的開發(fā)環(huán)境；高性能的模擬技術(shù)及豐富的片上外圍模塊。方案二：單片機AD89S51特點：低功耗，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含4kbytes的可系統(tǒng)編程的Flash只讀程序存儲器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準8051指令系統(tǒng)及引腳。它集Flash程序存儲器既可在線編程（ISP）也可用傳統(tǒng)方法進行編程及通用8位微處理器于單片芯片中，ATMEL公司的功能強大，低價位AT89S51單片機可為您提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領(lǐng)域。綜合分析使用方案一MSP430單片機。1.3后置放大器的選擇方案一：使用低噪聲運放OP37按要求做6路不同幅度的放大，然后再用繼電器或模擬開關(guān)做通道切換。該方案硬件實現(xiàn)簡單，增益控制準確。但是控制相對復雜且涉及的元器件較多，不利于系統(tǒng)的快速實現(xiàn)。方案二：使用儀用放大器AD620的直接接法。AD620具有高精度(最大非線性度40ppm)、低失調(diào)電壓(最大50μV)和低失調(diào)漂移(最大0.6μV/°C)特性，是電子秤和傳感器接口等精密數(shù)據(jù)采集的理想之選。它還具有低噪聲、低輸入偏置電流和低功耗特性。 綜合以上分析，我們認為方案二的可操作性最佳，而且方案二經(jīng)過運，放調(diào)整后相對較容易實現(xiàn)題目峰峰值要求，故選方案二。二、電路設計與程序設計2.1系統(tǒng)設計流程圖2.2自動增益部分仿真電路圖2.3單片機工作流程圖三、測試方案與測試結(jié)果3.1測試方案3.1.1.硬件測試每級分開，單獨測試，然后級聯(lián)測試，測試是否達到要求。3.1.2、軟件仿真測試液晶屏是否顯示，按鍵是否能夠控制增益。3.1.3.硬件軟件聯(lián)調(diào)全部連接起來后，通過按鍵來控制增益，顯示輸出幅度，并用儀器檢測，看是否顯示準確。3.2測試條件與儀器測試條件：檢查多次，仿真電路和硬件電路必須與系統(tǒng)原理圖完全相同，并且檢查無誤，硬件電路保證無虛焊。測試儀器：高精度的數(shù)字毫伏表，模擬示波器，數(shù)字示波器，數(shù)字萬用表，指針式萬用表。3.3測試結(jié)果及分析自動增益輸入mv4080140180240280340380輸出v0.4120.8081.021.311.231.470.720.83增益10.310.17.37.35.15.22.12.2鍵控增益輸入:0.5v檔位10752輸出v5.233.722.631.17實際增益10.467.445.262.34四、設計總結(jié)通過自動增益放大電路的設計與分析，我們對自動增益放大電路的整體設計原理及所要用到的各類芯片有了一個系統(tǒng)的認識和掌握，可謂受益匪淺。當然在設計過程中，我們還發(fā)現(xiàn)一些