单片机AT89C52的程控宽带放大器的设计+电路图+程序

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摘要:随着科技的发展，越来越多的检测中需要将非电信号转换成电信号，然而这些微弱的信号不便提取与运用，并且线性放大困难。而本设计采用程控方式的增益宽带放大器，能够有效解决这类问题。该放大器由单片机AT89C52控制，分为前级放大模块、中间级增益控制模块、后级功率放大模块和A/D(D/A)模块。本设计通过两片AD603放大器的级联，使得放大器增益在10～60dB范围连续可调。同时，满足设计要求使最大输出电压的有效值Vo≥2V，并且增益波动在0～9MHz的通频带内小于1dB。

毕业论文关键词：程控，自动增益控制，AD603，AGC

Abstract: With the development of science and technology, detection of more and more needs to be non electrical signals are converted to electrical signals, however these weak signal extraction and use inconvenience, and linear amplification difficulties. This design uses the gain amplifier programmed mode, can effectively solve this kind of problem. The amplifier controlled by single chip microcomputer AT89C52, pided into pre amplification module, the intermediate stage gain control module, power amplifier module and A/D module (D/A). Cascade through the design of two AD603 amplifier, the amplifier gain in the range of 10 ~ 60dB continuously adjustable. At the same time, meet the design requirements of the valid values for the Vo ≥ 2V maximum output voltage, and gain fluctuation in 0 ~ 9MHz of pass band is less than 1dB.

Keywords: programmable， automatic gain control， AD603， AGC

1 引言 4

2 方案论证 4

2.1 功能要求 4

2.2 集成运算放大器的选择方案和论证 4

2.2.1 中间级程控增益放大方案 4

2.2.2 后级功率放大方案 5

3 主控制器及外围器件 5

3.1 AT89C52单片机 5

3.3 AD603型集成运算放大器 7

4 硬件电路设计 8

4.1 电路图设计框图 8

4.2 系统概述 8

4.3 单片机电路的设计 9

4.4 数据放大电路设计 9

4.4.1 前级放大电路 9

4.4.2 程控增益放大电路 10

4.4.3 功率放大电路 11

4.4.4 数码管显示器 11

5 软件设计 12

结论 13

参考文献 14

致谢 13

附录A电路图 16

附录B程序代码 18

1 引言

近年来，数字控制和信号处理技术被应用于各个领域，特别是在一些工业应用领域中，发展前景广阔。而要通过数字控制和信号处理技术获取信号，就对输入信号的采集要求很高，这更突出了高增益的宽带放大器的作用。为了获得不失真输出信号，本设计运用宽带放大器的增益控制模式，解决了小信号幅度损失、线性放大困难、提取难度大等问题。本设计包括一个直流稳压电源模块、放大电路模块、数码管显示模块、单片机增益控制模块。它以AT89C52单片机作为其控制核心，采用低噪声增益可程控集成运算放大器AD603 [1]。并采用了多种降低噪声干扰和高频自激的抑制措施。同时，该系统利用AD603放大增益，并能通过软件提高增益调节的精度；功率输出部分采用分立元件，提高了负载电阻和输出值；控制部分包括51系列单片机、A/D、D/A和基准源；输入级采用两级AD603级联，提高增益的可控范围[2]。在0~9MHz频带内，这种放大器的放大倍数范围为10～60dB，增益波动小于1dB。该放大电路实际应用广泛，具有键盘输入预置、增益范围可控、增益精度可调、频带范围宽，并且能够数码管显示等优点。本文的设计运用了单片机技术和数字信号处理技术来预置和控制增益，使得用户使用更方便。