程控高增益選頻放大器

1、 題題 目：目： 程控高增益選頻放大器程控高增益選頻放大器專 業(yè)： 電子信息工程姓 名：指導(dǎo)老師：概述 研究意義運算放大器最早被設(shè)計出來的目的是將電壓類比成數(shù)字，用來進行加、減、乘、除的運算，同時也成為實現(xiàn)模擬計算機的基本建構(gòu)方塊。 研究目標(biāo)未來放大器市場增長的驅(qū)動力主要有三方面：其一，便攜式應(yīng)用的低功耗要求將推動具有地操作定遠電壓/電流的放大器增長；其二，高分辨率應(yīng)用需要能降低噪聲和失真度的放大器；其三，由于性能和價格壓力持續(xù)上揚，因此能夠集成其他功能的放大器前景樂觀。 總體設(shè)計流程 本設(shè)計硬件部分包括放大電路、濾波電路、頻率步進電路、增益步進、鍵盤及接口顯示電路 放大電路 由于電壓增益要求

2、為80dB100dB，需采用多級放大電路來達到要求，各級電路均采用集成運放設(shè)計，且增益分配要均衡。采用集成運放構(gòu)成儀用放大器，不但可以滿足共模抑制比要求，還可以通過改變最后一級放大器的反饋電阻來實現(xiàn)電壓增益的步進。電路穩(wěn)定性能好于一級的同相比例運算放大器。放大電路的介紹及計算 放大電路采用三級級聯(lián)的方式OP27A和OP27B構(gòu)成第一級放大，放大倍數(shù)為100倍，OP27C為第二級放大，放大倍數(shù)設(shè)為可調(diào)，在實際電路中改變二級放大的反饋電阻來實現(xiàn)增益的步進。OP27D為第三級放大，放大倍數(shù)為10倍。 KRMHzBAAvKRMHzBAAvKRMHzBAAvKRRRHzMHzBAAv943.7,5 .8

3、7w82.79432v98lg204981.3,175w72.39810v92lg203995.1,350w62.19952v86lg2021,101000/10/,70010/7w10v80lg201444443444，時，）當(dāng)（，時，）當(dāng)（，時，）當(dāng)（所以，時，）當(dāng)（ 第二級放大倍數(shù)為可調(diào)，由總增益可推至本級放大倍數(shù)的調(diào)整范圍為10-100濾波電路 濾波器是一種能使有用信號通過，濾除信號中無用頻率，即抑制無用小信號的電子裝置。根據(jù)對頻率范圍的選擇不同，可分為低通(LPF)、高通(HPF)、帶通(BPF)與帶阻(BEF)等四種濾波器。本實驗中采用的是有源濾波網(wǎng)絡(luò)。濾波電路如右圖所示頻率步進電

4、路 對P2.6口和P2.5口控制數(shù)字電位器X9221的串行數(shù)據(jù)線SDA和串行時鐘線SCL，進而通過軟件編程控制頻率的步進。數(shù)字電位器X9221介紹 數(shù)字電位器是區(qū)別于傳統(tǒng)機械電位器的一種由電信號來控制電阻的數(shù)字集成電路。數(shù)字電位器不僅克服了機械電位器噪聲大、磨損大、怕振動、壽命短的主要缺點，還具有控制方便、可編程、易實現(xiàn)微調(diào)等優(yōu)點，得到越來越廣泛的而應(yīng)用。 X9221引腳描述符號名稱SCL串行時鐘SDA串行數(shù)據(jù)A0A3地址VH0/RH0-VH1/RH1VL0/RL0-VL1/RL1電位器（等效終端）VW0/RW0-VW1/RW1電位器（等效滑動端）RES保留（不連接）增益步進 本設(shè)計是由P0口

5、的低三位控制多路數(shù)字開關(guān)的片選和位選，通過改變放大器兩端的反饋電阻來改變增益，實現(xiàn)增益的步進。 本實驗中用到了CD4052差分4通道數(shù)字控制模擬開關(guān)，有A、B兩個二進制控制輸入端和INH輸入。當(dāng)INH輸入端等于“1”時，所有通道截止。二位二進制輸入信號選通4對通道的一通道，可連接該輸入輸出。 應(yīng)用時可以通過單片機對A/B的控制來選擇輸入哪一路 增益步進電路鍵盤接口原理 鍵盤是由若干個按鍵組成的開關(guān)矩陣，通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)或命令，實現(xiàn)簡單的人機對話。 鍵盤上閉合鍵的識別由專用硬件實現(xiàn)的，稱為編碼鍵盤，靠軟件實現(xiàn)的稱為非編碼鍵盤。鍵盤的結(jié)構(gòu)有獨立式按鍵和行列式鍵盤。 由于獨立式按鍵電路每一個按鍵開關(guān)

6、占一根I/O端口線，當(dāng)按鍵數(shù)多時，通常采用行列式（也稱矩陣式）鍵盤電路。 數(shù)碼管顯示 八段LED顯示器內(nèi)部由八個條形發(fā)光二極管和一個小圓點發(fā)光二極管組成，根據(jù)各二極管的接線形式，可分成共陰極型和共陽極型。 本實驗中用到的是共陰極數(shù)碼管數(shù)碼管驅(qū)動方式 直流驅(qū)動(靜態(tài)顯示） 是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅(qū)動。優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多。 動態(tài)顯示驅(qū)動 是將所有數(shù)碼管通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示。主程序流程圖 本設(shè)計的軟件部分主要就是把程序燒寫入單片機中，控制數(shù)字電位器x9221的串行數(shù)據(jù)線SDA和串行時鐘線SCL，進而控制頻率的步進。由P0口的低三位控制多路數(shù)字開關(guān)的片選和位選，通過改變放大器兩端的反饋電阻來改變增益的步進。右圖為主程序