基于AD603的程控寬帶放大器

1、第一章 緒論1.1 背景和意義放大器是能把輸入訊號的電壓或功率放大的裝置，由電子管或晶體管、電源變壓器和其他電器元件組成。它是自動化技術工具中處理信號的重要元件。隨著美國的第一臺放大器的發(fā)明，使微弱信號檢測技術得到標志性的突破，極大地推動了基礎科學和工程技術的發(fā)展。而如今，微弱信號檢測技術和儀器的不斷進步，已經在很多科學和技術領域中得到廣泛的應用，未來科學研究不僅對微弱信號檢測技術提出更高的要求，同時新的科學技術發(fā)展反過來促進了微弱信號檢測新原理和新方法的誕生。 早期的放大器幾乎全用鍺管來制作，但由于鍺管工藝上的一些原因，使得放大器中所用的晶體管，尤其是功放管性能指標不易做得很高，隨著半導體工

2、藝的逐漸成熟，大電流、高耐壓的晶體管品種日益增加，越來越多的功率放大器采用了無輸出變壓器的ocl電路，當大功率的pnp硅管商品化的時候，互補對稱電路得到廣泛的應用。元器件的進步使晶體管功率放大器的技術指標產生了質的飛躍。在當今的精密放大器領域，微弱信號設計工程師關注一些重要因素，例如低電源電流、低失調電壓、低噪聲、低偏置電流等。最新放大器采用創(chuàng)新設計和工藝，能夠提供不斷超越用戶期望的性能。制造商在工藝技術的各個方面都取得了重大進步。這些進步允許放大器設計工程師充分發(fā)揮每種工藝的性能和功能。cmos工藝已經從先進技術的進步中獲益，模擬放大器設計工程師們也早利用其獲得了低成本下的高性能。本設計是以

3、如今放大器發(fā)展趨勢為方向的設計。采用高級壓控增益器件,進行合理的級聯(lián)和阻抗匹配,全面提高了增益帶寬積和輸出電壓幅度。應用單片機和數字信號處理技術對增益進行預置和控制,agc穩(wěn)定性好,可控范圍較大。1.2 課題研究對象伴隨著社會科技的發(fā)展，各類型放大器的運用領域在不斷的擴展。然而在當今科技和通訊高速發(fā)展下，各種自動化、智能化的儀器裝置對信號的要求也變得越來越高，尤其在一些對信號需求比較高的領域中，對所需小信號的放大與處理要求更為嚴格。普通的運算放大器多數都存在較大的弱點，對于普通的運放所設計的放大器來說一般具有頻帶窄、噪聲系數大、低增值益的缺點。直流寬帶放大器ad603可以對寬頻帶、小信號、交直

4、流信號進行高增益的放大，并且有較低的噪聲系數。本課題介紹了以ad603 為核心所實現高增益、高精度、低噪聲的程控寬帶放大器。第二章 設計方案2.1總體設計方案 本課題整體以可變增益放大器ad603作為整體核心器件，實現了輸出可控制增益的動態(tài)調整，以stc89c52rc單片機作為控制核心，控制d/a芯片ad558輸出的控制電壓來調節(jié)可變增益放大器ad603的放大倍數。從而實現對信號的放大及放大器的步進增益可調。同時，使用液晶顯示模塊lcd12864來顯示整個系統(tǒng)的放大倍數。系統(tǒng)總體構成主要包括四大部分：可變增益放大器部分、d/a轉換部分、單片機核心控制部分和lcd12864顯示部分。2. 2模塊

5、化設計2.2.1可變增益放大模塊此模塊為整個放大程控放大器的核心放大模塊，該模塊由兩片程控放大芯片ad603和兩片高速低噪放大器op27構成。ad603作為此模塊的主要放大器，控制端分別由固定電壓和ad558控制。使其實現步進可調增益。op27構成電壓跟隨器，每級ad603前都添加一級由op27構成的電壓跟隨器，對ad603進行阻抗匹配，提高輸入阻抗，同時提高放大器的帶載能力和起到隔離的作用。原理框圖如2-1所示：第一級op27電壓跟隨器第一級放大器 ad603 輸入信號 阻抗匹配后第一級輸出第二級放大器 ad603第二級op27電壓跟隨器 阻抗匹配后 第二級輸出 圖 2-1 ad603模塊原

6、理框圖2.2.2 d/a轉換部分此模塊主要是使用d/a轉換模塊ad558芯片，通過單片機的軟件編程，單片機輸出一組數字信號傳送給ad558，再由ad558將數字信號轉換為模擬信號恒定輸出給ad603作為電壓控制端。此過程中ad558主要用于將數字信號轉換成模擬信號，實現d/a的轉換。2.2.3 lcd 12864顯示模塊 此模塊使用的是lcd12864液晶模塊，通過單片機的軟件編程來對液晶顯示進行控制，輸出軟件程序上編寫的文字。這里，lcd12864主要用于顯示整個放大器的理論增益倍數，通過軟件編程來在系統(tǒng)內部完成對控制電壓的算法，求出理論的增益值，然后通過12864顯示在液晶屏幕上，可以更加

7、直觀的對比理論值與實際值的差異。2.2.4 mcu控制模塊此模塊為整個系統(tǒng)的中樞，控制整個系統(tǒng)的運行，其用于輸出數模轉換的信號，驅動ad558進行轉換，通過按鈕調節(jié)來實現ad558的電壓步進，從而達到系統(tǒng)步進可調的目的。同時，在模塊內部完成對程控增益的計算來使lcd12864模塊顯示理論放大值。2.3總體功能框圖： 系統(tǒng)總功能框圖如圖2-2：單片機 stc89c52rc核心控制模塊ad558 d/a轉換模塊 控制端 輸出數字按鍵+按鍵 加減 信號 輸出顯示 輸出模擬 控制信號lcd12864液晶顯示模塊ad603可變增益放大模塊圖2-2 系統(tǒng)總功能框圖第三章 stc89c52rc單片機簡介3.

8、1概述 stc89c52rc單片機是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超強抗干擾的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機，12 時鐘/機器周期和 6時鐘/機器周期可以任意選擇。 主要特性如下： 1. 增強型 8051 單片機：6 時鐘/機器周期和 12 時鐘/機器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051。 2. 工作電壓：5.5v3.3v（5v 單片機）/3.8v2.0v（3v 單片機）。 3. 工作頻率范圍：040mhz，相當于普通8051的080mhz，實際工作頻率可達48mhz。 4. 用戶應用程序空間為8k字節(jié)。 5. 片上集成 512字節(jié)ram。 6. 通用 i/o

9、口（32個）：p1/p2/p3/p4 是準雙向口/弱上拉， p0 口是漏極開路輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為i/o 口用時，需加上拉電阻。 7. isp（在系統(tǒng)可編程）/iap（在應用可編程）：無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（rxd/p3.0,txd/p3.1）直接下載用戶程序，數秒即可完成。8. 具有 eeprom 功能。 9. 具有看門狗功能。10. 共 3 個 16 位定時器/計數器。即定時器 t0、t1、t2。11. 外部中斷 4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，power down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。 12. 通用異步串行口（uart）

10、，還可用定時器軟件實現多個uart。 13. 工作溫度范圍：-40+85（工業(yè)級）/075（商業(yè)級）。 14. pdip 封裝。3.2管腳圖及引腳作用 stc89c52rc管腳圖如圖3-1所示：圖3-1 stc89c52rc引腳圖stc89c52rc引腳及說明：vcc（40引腳）：電源電壓。vss（20引腳）：接地。p0端口（p0.0p0.7，3932引腳）：p0口是一個漏極開路的8位雙向i/o口。p1端口（p1.0p1.7，18引腳）：p1口是一個帶內部上拉電阻的8位雙向i/o口。p2端口（p2.0p2.7，2128引腳）：p2口是一個帶內部上拉電阻的8位雙向i/o端口。p3端口（p3.0p

11、3.7，1017引腳）：p3是一個帶內部上拉電阻的8位雙向i/o端口。rst（9引腳）：復位輸入。當輸入連續(xù)兩個機器周期以上高電平時為有效，用來完成單 片機單片機的復位初始化操作。ale/（30引腳）：地址鎖存控制信號（ale）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。（29引腳）：外部程序存儲器選通信號（）是外部程序存儲器選通信號。/vpp（31引腳）：訪問外部程序存儲器控制信號。xtal1（19引腳）：振蕩器反相放大器和內部時鐘發(fā)生電路的輸入端。xtal2（18引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端。3.3 stc89c52rc的isp功能 stc89c52rc單片機具有在系統(tǒng)可編程（

12、isp）特性，isp的好處是：省去購買通用編程器，單片機在用戶系統(tǒng)上即可下載/燒錄用戶程序，而無須將單片機從已生產好的產品上拆下，再用通用編程器將程序代碼燒錄進單片機內部。有些程序尚未定型的產品可以一邊生產，一邊完善，加快了產品進入市場的速度，減小了新產品由于軟件缺陷帶來的風險。由于可以將程序直接下載進單片機看運行結果故也可以不用仿真器。 stc89c52rc單片機在銷售給用戶之前已在單片機內部固化有isp系統(tǒng)引導程序，配合pc端的控制程序即可將用戶的程序代碼下載進單片機內部，故無須編程器。不要用通用編程器編程，否則有可能將單片機內部已固化的isp 系統(tǒng)引導程序擦除，造成無法使用stc 提供的

13、isp軟件下載用戶的程序代碼。3.4 單片機復位電路設計 復位引腳：計算機是一個時序機，如果要計算機正確地工作，在開機時必須使系統(tǒng)處于確定的初始化狀態(tài)，復位就是使計算機系統(tǒng)處于確定的初始化狀態(tài)的過程。51單片機是高電平復位。即要單片機復位，需要在reset 引腳上維持一定時間的高電平；51單片機在工作時，reset 引腳要保持低電平。也就是說，51單片機應用系統(tǒng)在開機時，需要在reset引腳上維持一段時間的高電平，然后將該引腳的電平變低，這一過程完成后，單片機就復位了。具體電路設計如圖3-2所示：圖3-2 復位電路圖3.5 單片機時鐘晶振電路設計 振蕩器輸入/輸出引腳，at89s52單片機片內

14、有一個用于構成內部振蕩器的反相放大器，xtal1和xtal2分別是放大器的輸入、輸出端。這兩個引腳外接一個石英晶體或陶瓷諧振器，就可以與片內振蕩器一起構成一個自激振蕩器。電容c1、c2一般使用范圍為1535pf，晶振為12mhz左右。晶振電路如圖3-3所示：圖3-3 晶振電路結構圖3.6 單片機的最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)在應用中可理解為構成各種不同專用控制系統(tǒng)所需要的最小硬件配置。因此在這種意義下沒有一個絕對的最小系統(tǒng)。本設計中的最小系統(tǒng)就是單片機與晶振電路、復位電路相結合所組成最簡單的工作電路。本設計的最小系統(tǒng)單元原理圖如圖3-4所示：圖3-4 單片機最小系統(tǒng)原理圖第4章 ad558介紹及應用4.1

15、 ad558的介紹4.1.1 概述ad558 是一款完整的電壓輸出8位數模轉換器，它將輸出放大器、完全微處理器接口以及精密基準電壓源集成在單芯片上。無需外部元件或調整，就能以全精度將8位數據總線與模擬系統(tǒng)進行接口。完整微處理器接口與控制邏輯利用集成注入邏輯集成注入邏輯是一種極高密度的低功耗邏輯結構，與線性雙極性制造工藝兼容。內部精密基準電壓源是一種取得專利的低壓帶隙電路，采用+5 v單電源時可實現全精度性能。ad558的性能特點：完全與微處理器兼容，8位的d/a轉換芯片；小型16引腳dip包裝；輸出電壓值（內含輸出緩沖放大器）；片內帶有精密的能隙基準電壓；單一工作電源：+4.5-+16.5v；

16、低功耗：75mw；轉換時間：3s；4.1.2 引腳定義1-8引腳： bit8-bit1數據輸入9 引腳： 芯片使能端10引腳： 芯片選擇11引腳： +vcc 電源輸入12引腳： dgnd 數字地13引腳： agnd 模擬地14引腳： voutselect 選擇輸出端15 引腳： voutsense 輸出端指向16引腳： vout 輸出ad558芯片引腳圖如圖4-1：圖4-1 ad558引腳圖4.1.3 ad558內部結構 ad558的內部主要由四個主要功能模塊固化在一個集成模塊上，主要包括集成注入邏輯鎖存、8位寄存電路和電壓開關、集成注入邏輯控制和精密的能隙基準電壓。其內部有高速輸出緩沖放大器

17、、接換電阻與調節(jié)電阻，所以接口特別簡單，而且使用時無需外部調整即可獲得高精度的電壓。該模塊的鎖存器和邏輯控制部分應用了低功率、體積小、高速度的集成設計。這便使模塊具有體積小、功耗低、速度快等特點。ad558內部結構圖如圖4-2所示：圖4-2 ad558內部結構沒有顯示4.2實際電路中ad558的設計使用本設計中ad558芯片作為8位d/a轉化器來使用，通過單片機軟件編程來實現可調節(jié)控制的d/a的電壓輸出，通過p0口將數字信號發(fā)送給ad558，通過d/a轉換，ad558將輸出穩(wěn)定的電壓來對ad603進行步進可調控制，來實現對增益的控制。圖4-3為實際電路中ad558的使用管腳連接圖：圖4-3 a

18、d558實際電路中的連接圖第五章 lcd顯示原理5.1 lcd 模塊的結構通常所見到的 lcd模塊，分為幾部分：lcm（玻璃）、背光、pcb板；而背光和pcb板部分其實是可有可無的，視具體的lcd模塊而定。點陣的lcd模塊按照驅動控制器的集成方式，大可分為兩種：cob 和cog；cog其實就是將驅動控制ic集成到了玻璃里面，這樣的而后面的pcb板上其實只是一些驅動控制ic無法集成的電容電阻而已；cob也就是把驅動控制ic焊接在lcd模塊后面的pcb 板上6參考文獻按出現順序標于文中右上角，只見此一處？。wg12864為一塊128x64點陣的lcd顯示模塊，模塊上的lcm采用cog技術將控制（包

19、括顯存）、驅動器集成在lcm的玻璃上，接口簡單、操作方便；為方便用戶的使用，在lcm的基礎上設計了wg12864模塊，將模塊所必需的外圍電容電阻集成到模塊上，并引出多種形式的引線接口方便用戶使用。本課題采用20pin封裝的單列l(wèi)cd12864，管腳列表如表5-1所示：表5-1 lcd12864管腳列表管腳號管腳名稱管腳功能描述1vss電源地2vcc電源正3v0對比度調整 4rs(cs）并行的指令/數據選擇信號；串行的片選信號5r/w(sid)并行的讀寫選擇信號；串行的數據口6e(sclk)并行的使能信號；串行的同步時鐘7db0數據08db1數據19db2數據210db3數據311db4數據41

20、2db5數據513db6數據614db7數據715psb并/串行接口選擇：h-并行；l-串行16nc空腳17reset復位端，低電平有效18vout空腳19a背光源正端20k背光源負端5.2 lcd模塊的使用本設計中所應用的顯示模塊其主要功能是顯示放大器放大倍數的理論值，在單片機軟件編程中添加了增益值的算法，通過對ad558控制的同時，在單片機的內部完成對所輸出電壓的增益計算，提供給ad603的電壓所能產生的放大倍數的理論值。是其能夠直觀的顯示在液晶屏幕上，顯示出的理論放大值也可以方便對照實際電路中的實際增益。更加直觀的對比出理論值和實際值的差異。實際電路設計中的lcd12864應用原理圖如圖

21、5-1所示：圖5-1 lcd12864應用示例圖無顯示第六章 ad603的介紹及應用6.1 ad603的介紹ad603是一種具有程控增益調整功能的芯片。它是美國adi公司的專利產品，是一個低噪、90mhz帶寬增益可調的集成運放，如增益用分貝表示，則增益與控制電壓成線性關系，壓擺率為275v/s。管腳間的連接方式決定了可編程的增益范圍，增益在-11+30db時的帶寬為90mhz，增益在+9+51db時具有9mhz帶寬，改變管腳間的連接電阻，可使增益處在上述范圍內。其使用參數如下： 電源電壓vs：±7.5v；輸入信號幅度vinp：+2v；增益控制端電壓gneg和gpos：±vs

22、；功耗：400mw；工作溫度范圍；ad603a：-4085；ad603s：-55+125；存儲溫度：-651506.2 ad603引腳介紹gpos 控制電壓輸入端gneg 控制電壓輸入端 vinp 信號輸入端comm 放大器接地端fdbk 反饋網絡連接端vneg 負電源輸入端vout 放大器的輸出vpos 正電源輸入端ad603管腳圖如圖6-1所示:圖6-1 ad603引腳圖6.3 ad603的內部結構原理及基本使用模式6.3.1內部結構原理 內部結構原理圖如圖6-2：圖6-2 ad603內部結構圖 ad603的內部結構如圖上所示它由無源輸入衰減器、增益控制界面和固定增益放大器三部分組成。圖中

23、加在梯型網絡輸入端（vinp）的信號經衰減后，由固定增益放大器輸出，衰減量是由加在增益控制接口的電壓決定。增益的調整與其自身電壓值無關，而僅與其差值vg有關，由于控制電壓gpos/gneg端的輸入電阻高達50m，因而輸入電流很小，致使片內控制電路對提供增益控制+電壓的外電路影響減小。ad603采用5v，5v電源供電，先固定控制端gneg的電壓值為500mv，另一控制端gpos接d/a輸出，從而精確地控制ad603的增益。ad603的增益與控制電壓成線性關系，其增益控制端輸入電壓范圍為0mv1000mv，增益調節(jié)范圍為40db，當步進10mv時,其輸出端增益為：步進增益（db）=40vg=40*

24、0.01=0.4db；6.3.2 基本使用模式 模式一：當腳5和腳7短接時，ad603的增益為40vg+10，這時的增益范圍在-10db30db。在此模式下ad603的放大帶寬為90mhz,電路連接示例如圖6-3：增益的計算公式為： 增益（db）=40vg+10； 模式二：當腳5和腳7斷開時，其增益為40vg+30，這時的增益范圍為10db50db。在此模式下ad603的放大帶寬為9mhz,電路連接示例如圖6-4：增益計算公式為： 增益（db）=40vg+30； 模式三：當腳5和腳7之間接電阻時，其增益為40vg+20，這時的增益范圍為0db40db。在此模式下ad603的放大帶寬為30mhz

25、電路連接示例如圖6-5：增益計算公式為： 增益（db）=40vg+20； 圖6-3 ad603典型接法模式一圖6-4 ad603典型接法模式二 圖6-5 ad603典型接法模式二6.4 實際電路中ad603的使用設計6.4.1單級603的放大設計本設計中采用了單級的ad603對信號進行放大，其連接模式為上述模式中的模式三，可調增益控制放大倍數在040db之間，步進0.4db的增益可調。其中前級放大由功率放大器op27構成的電壓跟隨器構成，其作用是輸入阻抗匹配，提高后級的帶載能力。ad603的gneg引腳作為電壓的參考端，始終保持0.5v的恒定電壓，gpos端的輸入為控制電壓，由單片機所控制d/

26、a轉換芯片ad558提供，vinp的輸入是信號源經過op27電壓跟隨器后的輸入信號，最終放大后的信號將由vout引腳輸出。上電后，由單片機控制ad558的輸出電壓，從而控制ad603的gpos端的輸入電壓，來調節(jié)壓差vg,vg=gpos-gneg,以達到增益可調的目的，此單級ad603的放大增益值計算公式為： 增益（db）=40vg+20； 圖6-6為單級ad603的設計電路：圖6-6 單級ad603應用簡易示例圖6.4.2兩級ad603的級聯(lián)放大設計 本設計模塊是由兩塊ad603串聯(lián)級聯(lián)構成的，其ad603的連接模式為模式三類型，可調增益控制放大倍數在080db，步進0.8db增益可調。其中

27、每級ad603之前都加入了op27構成的電壓跟隨器，其作用是輸入阻抗匹配，提高后級的帶載能力。兩級ad603的gneg引腳均作為電壓的參考端，始終保持0.5v的恒定電壓，兩級gpos端的輸入為控制電壓，都由單片機所控制d/a轉換芯片ad558提供，第一級放大器的輸出信號為第二級放大器的輸入信號。最終放大結果由第二級放大器輸出。上電后，信號源所產生的輸入信號經過前級op27構成的電壓跟隨器后輸送到第一級ad603進行信號放大，第一級放大器輸出的信號經過中間級的op27電壓跟隨器后，再傳送到第二級ad603進行放大，輸出兩級放大結果。在此模式下，兩片ad603進行串聯(lián)接法，其電壓控制端都由d/a芯

28、片ad558輸出，這就形成了單片機同時控制兩片ad603進行信號放大，提升了信號的放大倍數。如圖6-7 為級聯(lián)ad603設計圖：圖6-7 兩級ad603級聯(lián)應用簡易示例圖6.5 抗干擾處理由于放大器頻帶很寬，級數較多，且agc增益范圍達80db，單級輸入緩沖和增益控制部分增益最大可達到40db，在電路布局布線時有必要采取必要的措施以避免高頻自激和提高系統(tǒng)抗噪聲性能。因此電路布局對整個系統(tǒng)性能起著至關重要的作用。 本設計采用的是通用板進行的焊接。焊接時使信號沿同一方向傳輸，信號線盡量不交叉，保證所有連線做到“橫平豎直”；數字信號和模擬信號地分別接地，防止模擬信號被數字信號干擾；加粗地線，使得信號

29、串擾被最大限度抑制掉。為了防止高頻自激。在級間加入電壓跟隨器、隔直模塊等以避免極間干擾與高頻自激，提高模擬電路工作可靠性。每一級運放的電源都從自制電源板直接引入，并加上去耦電容及型濾波，以減小電源紋波對信號的干擾。通過以上措施，整個系統(tǒng)的抗噪性能得到明顯改善，系統(tǒng)總體性能得到改善。第7章 電源模塊7.1 正電源部分這部分模塊選用的是7805，電子產品中，78xx系列是常見的三端穩(wěn)壓集成電源電路。三端是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子象是普通的三極管。在實際電子電路中，由于78系列的使用方便，穩(wěn)壓值精確穩(wěn)定，所以被廣泛的使用與各個系統(tǒng)中。正電源模塊

30、主要有三部分組成：變壓模塊、電橋模塊和穩(wěn)壓模塊。變壓模塊是由電壓器構成，其主要作用是將220v電壓降到9v，由此將生活電壓降低到我們可以使用的伏值范圍。電橋部分的作用是整流。 整流是穩(wěn)壓電源的一個重要組成部分，它的主要作用是進行波形變換即將交流信號變成直流信號。全波橋式整流電路是由4個二極管接成電橋的形式，故有橋式整流之稱。穩(wěn)壓部分就是由7805完成的，將電橋整流過的電壓穩(wěn)定，使其穩(wěn)定輸出+5v電壓。達到穩(wěn)壓電源的作用。詳細電路如圖7-1所示。7.2負電源模塊此模塊中所使用的負電壓電源是7905所構成的穩(wěn)壓電源模塊。7905是最常見的三端穩(wěn)壓集成電路芯片之一，屬于79××系

31、列。 電子產品中，79××系列是常見的三端穩(wěn)壓集成電路有負電壓輸出。三端同樣是指這種穩(wěn)壓用的集成電路芯片，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。用79系列三端穩(wěn)壓來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內部還有過流、過熱及調整管的保護電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。與7805類似，7905構成的負電源也由變壓模塊、整流模塊和穩(wěn)壓模塊構成。主要電路構成類似。也是由變壓器先降壓，然后經過電橋整流，最后經過7905穩(wěn)壓輸出負電壓。詳細電路圖見圖7-2。圖7-1 7805構成的穩(wěn)壓電源電路圖圖7-2 7905構成的穩(wěn)壓電源電路圖第8章 軟件部分本實驗的軟件的主要功能

32、是控制實現自動增益控制,通過鍵盤輸入的加減來調節(jié)ad558的輸出值,從而調節(jié)ad603的電壓控制端，增加和減少放大器的增益倍數，從而調節(jié)輸出的大小。同時，軟件也控制lcd12864的顯示模塊，通過單片機內部軟件算法來計算出實時的放大器理論增益值。 軟件流程圖如8-1： 開始 系統(tǒng)初始化 lcd顯示初始化 鍵盤按鍵增益步進遞增 計算系統(tǒng)參數值ad558ad558增益步進遞減 更新lcd顯示 圖8-1 系統(tǒng)軟件流程圖第9章 數據測試與分析9.1實測數據9.1.1單級ad603增益測試數據： 單級ad603分別在輸入信號的頻率為200khz、500khz、1mhz、2mhz、3mhz時，相對應不同的

33、放大增益值，所測得的數據。測試結果如表9-1：表9-1 單級ad603放大實測數據：（單位：mv表后應對數據結果簡單分析下，必要的文字敘述。對誤差也稍做描述。表9-2同。） 增益 頻率 10db（3.16倍） 15db（5.63倍） 20db（10.00倍） 25db（17.78倍） 200khz輸入： 54輸出： 176實際放大：3.26輸入： 52輸出： 304實際放大：5.85輸入： 54輸出： 540實際放大：10.00輸入： 58輸出： 940實際放大：16.21 500khz輸入： 90輸出： 296實際放大：3.29輸入： 94輸出： 504實際放大：5.36輸入： 88輸出：

34、860實際放大：9.77輸入： 94輸出： 1052實際放大：16.17 1mhz輸入： 50輸出： 168實際放大：3.36輸入： 48輸出： 288實際放大：6.00輸入： 48輸出： 480實際放大： 10.00輸入： 56輸出： 860實際放大：15.36 2mhz輸入： 56輸出： 192實際放大：3.42輸入： 56輸出： 336實際放大：6.00輸入： 56輸出： 560實際放大：10.00輸入： 56輸出： 840實際放大：15.00 3mhz輸入： 62輸出： 152實際放大：2.45輸入： 60輸出： 240實際放大：4.00輸入： 58輸出： 408實際放大：7.03輸入

35、： 64輸出： 632實際放大：9.889.1.2兩級ad603級聯(lián)增益測試數據： 兩級ad603在級聯(lián)連接狀態(tài)下分別在輸入信號頻率為200khz、1mhz、2mhz、3mhz時，相對應不同的放大增益值，所測得的數據。測試結果如表9-2：表9-2 ad603級聯(lián)實際測試數據（單位：mv） 增益 頻率 200khz 1mhz 2mhz 3mhz 10db（3.16倍）輸入： 50輸出： 184實際放大：3.68輸入： 64輸出： 224實際放大：3.50輸入： 66輸出： 236實際放大：3.58輸入： 62輸出： 102實際放大：1.6515db（5.63倍）輸入： 50輸出： 272實際放大

36、：5.44輸入： 62輸出： 368實際放大：5.94輸入： 66輸出： 376實際放大： 5.70輸入： 62輸出： 156實際放大：2.5220db(10.00倍）輸入： 52輸出： 520實際放大：10.00輸入： 64輸出： 660實際放大：10.31輸入： 64輸出： 640實際放大：10.00輸入： 60輸出： 232實際放大：3.8725db（17.78倍）輸入： 52輸出： 820實際放大：16.54輸入： 64輸出： 1080實際放大：16.875輸入： 62輸出： 840實際放大：13.55輸入： 64輸出： 320實際放大：5.0030db（31.62倍）輸入： 52輸出

37、： 1520實際放大：29.23輸入： 48輸出： 1560實際放大：32.50輸入： 52輸出： 820實際放大：15.77輸入： 44輸出： 472實際放大：10.7335db（56.23倍）輸入： 17輸出： 960實際放大：56.47輸入： 21輸出： 1240實際放大：59.05輸入： 21輸出： 1280實際放大：60.95輸入： 21輸出： 520實際放大：24.76 40db（100.0倍）輸入： 18輸出： 1760實際放大：97.78輸入： 17輸出： 1760實際放大：103.53輸入： 17輸出： 1700實際放大：100.00輸入： 17輸出： 880實際放大：52.

38、389.2數據分析系統(tǒng)各項指標基本到題目要求，系統(tǒng)誤差主要來自于以下幾個方面：外界的強電磁干擾，由于本系統(tǒng)中采用了對控制電壓非常敏感的可變增益放大器ad603，當外界電磁干擾較大時，如果沒有屏蔽措施的話，噪聲的電壓直接疊加在ad603的電壓控制端上，這樣就會使實際增益輸出極為不穩(wěn)定，這是整個放大系統(tǒng)最大的增益誤差來源。有效地排除外界干擾是保證整個放大系統(tǒng)增益穩(wěn)定的有效保證。高頻自激。由于系統(tǒng)的工作頻率較高，而系統(tǒng)電路又比較復雜，布局，飛線不合理很容易導致高頻自激；而且系統(tǒng)增益要求很高，采用了多級放大，這樣必然導致系統(tǒng)增益增加，愈加容易產生高頻自激。信號源的穩(wěn)定性也是影響實驗數據的因素之一，由于

39、輸入信號為高頻小信號，很容易受到外界的干擾，以及由于信號的幅度小，造成的穩(wěn)定性差。結 論結論是對論文學術內容的總結，不是個人感慨的抒發(fā)。這里面應對系統(tǒng)整體設計的內容作一下總結，取得了哪些成果，有哪些不足等。 通過這次的畢業(yè)設計，提高了理論與實際相結合的能力，不僅包括課堂上學的有關知識要與技能訓練相結合，還包括接觸社會實際的內容。進行畢業(yè)設計，是在專業(yè)理論知識的指導下，通過各種方式，解決一些實際性的問題。在設計過程中，將所學的理論知識運用到實踐中，不僅能加深對專業(yè)理論知識的理解，而且能豐富和發(fā)展書本上的理論知識，使之轉化成更高層次的經驗、技能和技巧。任何事情都是一分為二的，在畢業(yè)設計過程中也暴露

40、出自己專業(yè)基礎的很多不足之處。例如對知識綜合運用的技巧的缺乏，對材料了解的不夠透徹，等等。感覺自己所學習的只是冰山一角，面對稍微復雜的東西還是沒能得心應手，再一次體會到學無止境的意義了。在設計過程中，遇到了很多問題，通過查閱相關書籍、請教同學與指導老師來解決這些問題。從問題中總結和獲取經驗，學習知識。通過系統(tǒng)的設計、組裝與調試，基本掌握了設計能力，對于以后工作有著很大的幫助。通過這次課程設計使我深入的了解到單片機的應用，其功能強大，使用方便，已經廣泛地應用在各種電子設備和集成電路中。仍然處于不斷的發(fā)展之中其功能不斷增強，更為開放。編程軟件技術更是工業(yè)設計領域不可缺少的一部分，使我對單片機的應用有了更好的了解和認識，在課程設計過程中不僅鞏固了我們的基礎理論知識，而且使我們各個方面的能力都有很大的提高。 謝 辭經過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設計即將完成，作為一個本科生，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有指導老師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。 在這里首先要感謝我的指導老師宗靜靜老師。宗老師在我做畢業(yè)設計的每個階段，從查閱資料到設計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設計，裝配電路等整個過程中都給予了我悉心的指導。畢業(yè)設計，幫助我們總結大學四年收獲、認清自我。從最開始時的搜集資料，整理資料，到方案比選，