自动增益放大电路设计报告——十一组

1、大学生电子竞赛自动增益放大电路设计报告设计题目：自动增益放大电路参赛者姓名：xxx,xxx,xxx所在学院：xxx所在班级：xxx竞赛时间：xxxx.xx.xx自动增益放大电路摘要：自动增益控制电路已广泛用于各种接收机、录音机和信号采集系统中，另外在光纤通信、微波通信、卫星通信等通信系统以及雷达、广播电视系统中也得到了广泛的应用。自动增益放大电路一方面可实现自增益。另一方面通过MSP430单片机实现键控增益。为实现稳定输出，需对放大器的增益进行自动控制。设计主要提出自动增益放大电路的总体设计方案，并对主要功能模块进行方案论证比较。重点对自动增益放大电路的硬件部分和软件系统进行设计。最后对系统进

2、行完整测试和仿真，对结果进行分析。实现稳定可靠，操作方便，具有较好的操作功能。关键词：自动增益；放大电路；MSP430单片机；键控。Abstract: the automatic gain control circuit has been widely used in various kinds of receiver, recorder and signal acquisition system, in the optical fiber communication systems such as communication, microwave communication, satelli

3、te communications, and radar, radio and television are widely used in the system. On the one hand, it can realize automatic gain amplifier circuit gain. On the other hand keying gain was achieved by MSP430 single chip microcomputer. To achieve stable output, the need to automatically control the gai

4、n of the amplifier. Design mainly puts forward the overall design scheme of automatic gain amplifier circuit, and the main function module are compared and project demonstration. Key part of automatic gain amplifier circuit of hardware and software system design. Finally to complete the test and sim

5、ulation of system, analyze the results. Realize the stable and reliable。Key words: automatic gain; Amplifying circuit; MSP430 single chip microcomputer; keying目录自动增益放大电路2摘要2一、方案论证比较31、多路模拟开关31.2单片机控制选择51.3后置放大器的选择6二、电路设计与程序设计72.1系统设计流程图72.2自动增益部分仿真电路图82.3单片机工作流程图9三、测试方案与测试结果93.1测试方案93.2 测试条件与仪器103.3

6、 测试结果及分析10四、设计总结11附录11附1：元器件明细表11附2:仪器设备清单11参考文献：12一、方案论证比较1、多路模拟开关多路模拟开关又称为多路复用器（Anolog Mutiplexer）,其作用是将多路输入的模拟信号，按照时分多路的原理，分别于输出端连接，以使得多路模拟信号可以复用一套后端的装置。方案一：AD7502是单向多到一的模拟多路开关，即信号只允许从多个输入端向一个输出端传送。（1）.AD7052芯片结构与引脚功能:（2）.AD7052真值表:方案二:CD4052该芯片为4通道双刀结构你形式，因此可以同时驱动两个通道，而且CD4052允许双向使用，既可以用于多到一的切换，

7、也可以用于一到多的切换。CD4052由两根地址线A,B及控制线的状态来选择4组中的一组。（1）. CD4052芯片结构与引脚功能：（2）. CD4052真值表：综合分析方选择方案二，既可以多到一切换也可以一到多切换双向输出，使用方便，功能优于AD7502.1.2单片机控制选择方案一：单片机MSP430特点：强大的处理能力；超低功耗；系统工作稳定可靠；方便高效的开发环境；高性能的模拟技术及丰富的片上外围模块。方案二：单片机AD89S51特点：低功耗，高性能 CMOS8 位单片机，片内含 4k bytes 的可系统编程的 Flash 只读 程序 存储器,器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性

8、存储技术生产，兼容标准 8051 指令系统及引脚。它集 Flash 程序存储器 既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用 8 位微处理器于单片芯片中，ATMEL 公司的功能强大，低价位 AT89S51 单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。综合分析使用方案一MSP430单片机。1.3后置放大器的选择方案一：使用低噪声运放OP37 按要求做6 路不同幅度的放大，然后再用继电器或模拟开关做通道切换。该方案硬件实现简单，增益控制准确。但是控制相对复杂且涉及的元器件较多，不利于系统的快速实现。方案二：使用仪用放大器AD620的直接接法。AD620具有高精度(最大非

9、线性度40 ppm)、低失调电压(最大50 V)和低失调漂移(最大0.6 V/C)特性，是电子秤和传感器接口等精密数据采集的理想之选。它还具有低噪声、低输入偏置电流和低功耗特性。综合以上分析，我们认为方案二的可操作性最佳，而且方案二经过运，放调整后相对较容易实现题目峰峰值要求，故选方案二。二、电路设计与程序设计2.1系统设计流程图2.2自动增益部分仿真电路图2.3单片机工作流程图三、测试方案与测试结果3.1测试方案3.1.1.硬件测试每级分开，单独测试，然后级联测试，测试是否达到要求。3.1.2、软件仿真测试液晶屏是否显示，按键是否能够控制增益。3.1.3.硬件软件联调全部连接起来后，通过按键

10、来控制增益，显示输出幅度，并用仪器检测，看是否显示准确。3.2 测试条件与仪器测试条件：检查多次，仿真电路和硬件电路必须与系统原理图完全相同，并且检查无误，硬件电路保证无虚焊。测试仪器：高精度的数字毫伏表，模拟示波器，数字示波器，数字万用表，指针式万用表。3.3 测试结果及分析自动增益输入mv4080140180240280340380输出v0.4120.8081.021.311.231.470.720.83增益10.310.17.37.35.15.22.12.2键控增益输入:0.5v档位10752输出v5.233.722.631.17实际增益10.467.445.262.34四、设计总结通过自动增益放大电路的设计与分析，我们对自动增益放大电路的整体设计原理及所要用到的各类芯片有了一个系统的认识和掌握，可谓受益匪浅。当然在设计过程中，我们还发现一些问题和不足，比如在方案论证方面，对于多个可实现同一功能的方案，缺少足够考虑。通过查阅大量资料及团队探讨，我们最终选择了最易实现的方案。附录附1：元器件明细表1. 各阻值电阻2. 各容5电容3