基于单片机的宽带放大器设计论文论文.docx

基于单片机的宽带放大器设计论文论文.docx设计题目：宽带直流放大器
摘要：本设计基于AT89S52单片机作为主控器，由AD603作为放大器的宽带直流 放大器。本电路由级联两片AD603放大电路、增益控制电路、液晶1602显示电 路及4*4矩阵键盘处理电路、测量电路和电源电路等部分组成。在电路的设计过 程中，力求硬件电路简单，充分发挥软件编程方便灵活的特点，并最大限度挖掘 单片机的资源，来满足系统设计要求。本电路具有宽带数字程控功能，运用程序 采样测出峰值电压，然后用公式算出有效值并通过液晶显示，并运用电容去耦、 屏蔽线作为输入输出信号线和金属体屏蔽高频放大电路等降噪声、抗干扰措施， 使电路输出信号波形清晰、稳定。本电路具有设计简单，功耗低，成本小等特点。
关键字：宽带直流放大 数字程控 AD603屏蔽抗干扰
设计任务与要求 1
1
2要求 1
方案论证与比较 1
1总体设计方案 1
2主控芯片的比较与选择 1
2
2
理论分析与计算 2
1带宽增益积 2
2通频带内增益起伏控制 3
3. 3线性相位 3
3
5 放大器稳定性 3
电路与程序设计 4
1系统的硬件设计 4
: 4
软件设计框图如下 4
测试方案与测试结果 5
1测试仪器 5
5. 2测试数据 5
设计总结 6
参考文献 6
附录 7
设计任务与要求

设计并制作一个宽带直流放大器及所用的直流稳压电源。

2. 1基本要求
电压增益4240dB,输入电压有效值K<20mVo 4可在0〜40dB范围内 手动连续调节。
C2)最大输出电压正弦波有效值5V,输出信号波形无明显失真。
3dB通频带0〜5MHz；在0〜4MHz通频带内增益起伏WldB。
放大器的输入电阻350Q,负载电阻(50±2) Q。
C5)设计并制作满足放大器要求所用的直流稳压电源。
. 2发挥部分
最大电压增益4360dB,输入电压有效值KW10 mVo
在4； = 60dB时，输出端噪声电压的峰一峰值原叩WO. 3V。
3dB通频带0〜10MHz；在0〜9MHz通频带内增益起伏WldB。
最大输出电压正弦波有效值K^IOV,输出信号波形无明显失真。
C5)进一步降低输入电压提高放大器的电压增益。
电压增益4,可预置并显示，预置范围为0〜60dB,步距为5dB (也可以 连续调节)；放大器的带宽可预置并显示(至少5MHz、 10MHz两点)。
降低放大器的制作成本，提高电源效率。
C8)其他(例如改善放大器性能的其它措施等)。
方案论证与比较
1总体设计方案
分析题目要求，我们将本设计分为：放大电路及输入输出电路、增益控制、 键盘显示及处理、测量和稳压电源五大功能模块
2主控芯片的比较与选择
方案一：采用8031作为控制核心，以使用最为普遍的器件ADC0809作模数 转换可以实现模数转换，但所需的I/O 口较多。此方案简易可行，器件的价格便 宜，但8031内部没有程序存储器，需要扩展，增加了电路的复杂性同时也增加 了成本，不能满足高性价比的要求。
方案二：采用凌阳SPCE061A单片机。它中断资源丰富，而且内置了在线仿 真、编程接口，可方便地实现在线调试。但其程序编写较难，且性价比不够高。
方案三：采用AT89S52作为电路的控制核心，使用8位的I2C总线式的模数 转换器进行数据转换。而且AT89S52单片机是一种低功耗、高性能CMOS 8位微 控制器，具有8K在系统可编程
Flash存储器。另外，AT89S52可降至0Hz静 态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存， 振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止；可实现 液晶显示和键盘设定等多种功能。此方案电路简单并且可以满足题目的各项要求 的精度，所以选择方案三。

方案一：采用数码管显示位数太少，布线麻烦，管脚多，则占用相应的I/O
口也多；
方案二：采用液晶显示位数多，使用方便，2行每行16个字符。自带字符 库、带背光，经典的液晶显示器件通过液晶屏显示你想要的信息，比发光二极 管、数码管等显示更漂亮，更专业化，所以选择液晶。

方案一：简单的放大电路可由分立元件搭接完成。此方案元器件成本低，易于 购置。但是要满足增益60db的要求，需采用多级放大电路实现，这样便大量采用三 极管等分立元件，这样电路比较复杂，工作点难于调整，调试难度