基于单片机的宽带数控放大器设计与实现

基于单片机的宽带数控放大器设计与实现内容摘要：

0MHz接法电路如图8：此电路的优点是增益、带宽都是适中，经过两级放大，不仅可以满足题目要求，而且高出许多，所以是一个比较合适我们的电路，故我们采用这种接法作为放大电路部分。 因此1脚与2脚之间电压差与增益的关系式为：Gain=40VG+20。 AD818 运放性能介绍AD818是一个低功耗,宽带,高速视频运算放大器其结构如图9所示： 图9常被用作视频放大中，它的电压转换速率高达：500V/μs。 55 MHz dB带宽为55 MHz dB130 MHz带宽(3 dB, G =+2)100 MHz带宽(3 dB, G+ =–1)其典型应用电路如图10：图10总的电路图如图11所示：图11开环增益手动控制的基本思路是由单片机数字程控，经D/A转换产生控制输出电压并使加到AD603的1脚来实现。 由于时间有限所以我们每用单片机实现 自动控制电压。 而我们利用单片机使得输出电压以25mv/db增加，然后控制输出电压的变化范围在01v之间，——+，提供给AD603。 单片机是整个放大器控制的核心，它主要完成以下功能：接受用户按键信息以控制增益；对AD603的增益控制电压进行控制。 控制部分以AT89C51单片机为核心，LED显示及键盘组成。 D/A转化部分由DAC0832D/A转换和两片358运放组成。 增益预置值通过键盘输入之后，经过单片机运算后送至D/A转换器转换成0～+1V的控制电压。 DAC8032是8位的D/A转换器，8位数据可以表示256种状态，我们只取前200种。 对应40dB的增益，步进为40/200=。 原理图如图12：图12D/A转化原理图各个功能有不同的模块实现：键盘检测模块：纪录用户对键盘的操作，将设定的增益数值记录下来。 控制电压生成模块：根据用户对增益的设置，查表得到队D/A转化器的控制电压，输送给D/A转化器以产生精确的控制电压。 显示模块：按用户需要将预制增益显示在数码管上。 调试：先不接放大部分，调试控制部分，使DAC0832输出0～1V电压正常。 再用一电压加到ADC0809的输入端，调整使电压显示正常。 然后接上放大部分进行调试。 采用先分别测试单个单元模块，调试通过后再进行整机调试的方法，很好的提高了调试效率。 四、软件设计1．软件流程程序采用汇编语言来编写。 流程图如图13所示。 图13 程序流程图：五、测试结果输入电压 10—50mV 增益预制30dB输出电压最大有效值 =15V频带范围 BW=10MHz增益步进 066dB六、抗干扰措施系统总的增益为0～80dB，增益控制部分增益最大可达66dB，因此抗干扰措施必须要做得很好才能避免自激和减少噪声。 我们采用下述方法减少干扰，避免自激：1 将输入部分和增益控制部分装在屏蔽盒中，避免级间干扰和高频自激。 2 电源输入级电源靠近屏蔽盒就近接上1000uF电解电容，盒内接高频瓷片电容，通过这种方法可避免低频自激。 3 所有信号耦合用电解电容两端并接高频瓷片电容以避免高频增益下降。 4 构建闭路环。 在输入级，将整个运放用较粗的地线包围，可吸收高频信号减少噪声。 在增益控制部分也采用了此方法。 5 数模隔离。 数字部分和模拟部分之间除了电源隔离之外，还将各控制信号用电感隔离。 6 使用同轴电缆，输入级和输出级使用BNC接头，输入级和功率级之间用同轴电缆连接。 实践证明,电路的抗干扰措施比较好，在1KH。