基于单片机的可调放大器毕业论文开题报告.doc

辽宁石油化工大学信息与控制工程学院毕业设计（论文）开题报告论文题目： 基于单片机的可调放大器 学生姓名： 杨晨 专业班级： 电气1104 学 号： 1103040429 指导教师： 冯爱伟 2015年3月15日填写说明：1题目的背景和意义 对题目的出处，背景和意义进行说明论述，不少于300字。2题目研究现状概述 通过调研和查阅文献，对题目所涉及的技术、理论和研究成果进行说明论述，不少于1000字。3题目要完成的主要内容和预期目标 对题目要完成的主要内容进行说明，并说明达到的预期目标，不少于300字4进度计划 从设计开始的教学周起，依据任务书的进度安排进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务。5 参考文献 对“2.题目研究现状概述”项引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献（格式同论文参考文献）。不少于10篇（其中近3年的文献占1/3以上），注：相应栏不够时自动加页。 排版要求：正文，宋体，小四，行距固定值20磅要求学生在毕业设计（论文）开始后的第2周末完成开题报告，并交到指导教师评阅（交电子稿和双面打印稿）。 辽宁石油化工大学 信息与控制工程学院 school of information and control engineering1题目的背景和意义近年来随着计算机和互联网的迅速普及，多媒体信息的高速传输呈现飞速增长的趋势。放大器作为集成电路的一种重要的组成部分是国内外研究的热点。目前集成放大器的研究主要集中在多级运放的补偿、宽带高速运放、满足专用放大器的特殊结构和提高通用放大器指标的方法等这几个方向。但是可变增益放大器的研究国外开展的较多，国内目前已有少量可变增益放大器的研究，主要是基于cmos工艺的可变增益放大器的设计方法。宽带放大器在光纤通信、电子站设备及微波仪表等方面应用越来越广泛。这些系统一般要求放大器具有增益可调、宽频带、低噪声、工作稳定等特点。可变增益放大器是一种通过改变电路某一参量对放大器增益进行调节的放大器，广泛应用于无线通讯、医疗设备、助听器、磁盘驱动等领域。2题目研究现状概述单片机自问世以来，因其小巧灵活、成本低、控制能力强、易于产品化等优势，在社会各领域中得到广泛的应用1。随着科学技术的不断创新,单片机技术已经在各个领域被使用。尤其是电气转动系统中,单片机在电气转动系统中的运用有着重要的意义。单片机技术在转动系统中的运用,简化了转动系统的内部设备,提高了转动系统的工作效率,同时也完善了转动系统的整体质量。可以说,单片机技术在电气转动系统中的应用是电气转动系统发展中的一个转折点2。近年来消费电子、通讯、网络等应用领域的发展,使电子元器件市场始终保持着对高性能运算放大器的巨大需求。应对市场需要,现在社会上对可控增益放大器,variable gain amplifier,简称vga的研究也越来越多3。随着元器件的发展换代,功放也经历了电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。制造出了上述四种放大器件为主的功率放大器。 在电路形式上则经历了从模拟到数字的发展过程。数字功放的概念早在20世纪60年代就被提出,由于当时技本条件的限制,进展较慢。1983年, m.b.sandler等学者提出了d类放大的 pcm(脉码调制 ) 数字功放的基本结构, 主要技本要点是如何把pcm信号变成 pwm(脉冲调宽信号)。美国 tripass 公司设计了改进的 d类数字功放,取名为“t”类功放。l999年意大利 powlilisoft公司推出了数字功放的商业产品, 从此, 第4代音频功率放大器, 数字功放进人了工程应用, 并获得了世界同行的认可, 市场日益多大。即使是在数字处理的时代, 也在日新月异地产生、应用新的技术,如 av功放从诞生到现在,就经所了杜比环绕、杜比定向理辑、 ac-3、 dts的进程4。在1989年第11期的微电子学与计算机中，白丁等发表了“运算放大器的发展概况”，提出运算放大器在集成电路中占有很大的比重,约占总的线性市场的1/6,它在模拟运算、信号调理、采样保持电路、d/a和a/d转换器及有源滤波器等许多方面都得到广泛的应用,所以人们称之为万能的集成电路。国外许多半导体厂家也都加强这方面的工作5。 在2010年第7期的信息与电脑中，卢文汐发表的“基于单片机的程控放大器的设计与应用”指出随着电子技术的飞速发展,对信号处理要求的提升,信号可控放大显示出其重要性。当输入信号为弱信号的时候,信号处理电路需要具有放大功能。程控放大器能能够针对输入信号的强弱,选择相应的增益的大小。在工业设计中非常重要6。在2012年第2期的仪表技术中，王皑发表了“基于单片机的低频功率放大器的设计”，文中设计了一种低频功率放大器,主要由前置放大、功率放大、稳压电源及输出测量显示等电路组成。系统采用stc89c52rc单片机为控制核心,使用高品质的双运算放大器ne5532进行小信号放大和带阻滤波,功放采用mos晶体管,具有输出功率、电源功率、整机效率等测量功能,结果以数字显示。该机音响效果优良、信噪比高、频带宽、失真小、输入灵敏度高,有较大的功率余量和动态范围,可以高保真地还原出逼真的清纯音响7。在2012年第2期的新乡学院学报中，陈廷侠发表了“基于89c51单片机控制放大器增益的设计”，其中用单片机控制放大器增益,实现放大器增益扩程功能,以满足不同幅度信号对放大器增益的要求8。在2014年第3期的单片机与嵌入式系统应用中，聂震发表了“宽带直流放大器的增益控制设计与研究”，其中输入级采用两级ad603级联,输出级设计通频带010mhz的带宽,通过单片机可以对放大器增益进行控制。该放大器具有频带宽、功率高、增益可调、带宽可选择等特点。此外,对提高直流放大器的各种性能指标提出了多种具体措施,在要求较高的系统中具有较强的实用性9。在2015年第2期的电子技术中，李成林发表了“增益可调射频宽带放大器设计”，其中放大器由两级构成，3个opa2695级联组成的固定增益同相放大器构成前级放大器,对输入信号做放大处理;后级增益可调电路由乘法器ad835实现,通过调整单片机da输出控制总增益,最终实现通频带为0.3mhz100mhz、增益0d b+60d b可调的射频宽带放大器10。综上所述，基于单片机的可调放大器由于可靠性高、效率高、工作稳定等方面的优点，已被广泛认可和应用。并有着广阔的发展前景。3题目要完成的主要内容和预期目标题目要完成的主要内容包括：1.单片机模块：主要完成滤波类型转换，放大器增益控制以及参数显示控制等任务。采用80c51作为系统控制器。单片机采用面向控制的指令系统。其逻辑控制能力要优于同等级的cpu，运算方法灵活，运算功能强大，在软件对硬件的控制上，编程方便，自由度大，可实现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、体积小，技术成熟和成本低等优点，使其在各个领域应用广泛。因此可采用80c51作为控制器。2.放大器模块：由三级级联同相比例运放组成，通过单片机控制继电器的通断改变电压增益。3.滤波器模块：由二阶低、高通滤波电路及带通滤波电路组成，通过单片机控制继电器的通断切换不同的电路。预期目标：采用80c51单片机控制模块改变放大器电压增益。经过单片机计算处理来控制滤波网络中继电器的通断，选择不同的滤波通道，最后输出经放大、滤波后的正弦信号。该方案还可以通过键盘输入来改变放大器的电压增益，规定滤波器低、高通道的固有截止频率与带通的中心频率等。最终达到通过单片机控制放大器的效果。4进度计划第1周（4/310/3） 调研、查阅文献第2周（11/317/3） 阅读文献、撰写开题报告第3周（18/324/3） 系统方案设计第4周（25/331/3） 系统总体设计第5周（1/47/4） plc及扩展模块选型及组态第6周（8/414/4） 变频器的选型和相关参数设置第7周（15/421/4） 水位检测电路设计第8周（22/428/4） 水压检测电路设计第9周（29/45/5） 通信电路设计第10周（6/512/5） 设计plc的抗干扰电路等； 第11周（13/519/5） 绘制plc中所用元件的地址表，绘制用户程序控制流程图第12周（20/526/5） pid算法第13周(27/52/6) 编写plc用户程序、调试、修改plc用户程序第14周(3/69/6) 系统整体调试第15周第16周（10/620/6） 撰写论文、打印、装订、准备答辩 5参考文献1梁凯琳. 单片机技术的发展与应用j.中小企业管理与科技,2009.(12):247-2472 范本正.浅谈单片机及时在电气传动系统中的应用 j.电子技术与软件工程,2014.33蔡甜甜. 对增益可调cmos放大器的初步研究j.计算机光盘软件与应用，2012.64李传忠.功放技术及发展趋势j.新视点,2010.35白丁. 基于单片机的低频功率放大器的设计j. 微电子学与计算机，1989.116 卢文汐. 基于单片机的程控放大器的设计与应用j. 信息与电脑,2010.77 王皑.可编程控制器在恒压供