基于單片機控制的測量放大器

1、西 安 郵 電 學 院 畢 業(yè) 設 計（論 文）題 目：放大器的測量與設計系 別：電子與信息工程 專 業(yè)：電子信息工程 班 級：電子0603 學生姓名：劉洋 導師姓名：王靜職稱：助教 起止時間：2009年03月23日 至 2009年06月26日西 安 郵 電 學 院畢業(yè)設計(論文)任務書學生姓名劉洋指導教師王靜職稱助教系 別電子與信息工程專 業(yè) 電子信息工程題 目放大器的測量與設計任務與要求1.熟悉MCS51單片機的工作過程及仿真過程；2熟練使用protel進行原理圖設計；3.掌握電子系統(tǒng)的設計的方法，提高實踐能力;4.采用匯編語言進行功能實現(xiàn)及軟件調(diào)試能力.5掌握印制電路板（PCB）的設計技

2、術；開始日期2009-3-23完成日期2009-6-26系主任(簽字)2009年月日西 安 郵 電 學 院畢 業(yè) 設 計 (論文) 工 作 計 劃 學生姓名_劉洋_指導教師_王靜 _系別_電子與信息工程系_專業(yè) 電子信息工程題目_放大器的測量與設計 _ 工作進程起 止 時 間工 作 內(nèi) 容3月23日 3月29日 查閱資料，根據(jù)對題目的理解、資料的搜集和知識的掌握寫開題報告。 3月30日4月12日 鞏固專業(yè)知識并根據(jù)題目要求設計方案，有了初步的思路 4月13日5月10日學習MCS51的工作與仿真過程，并鞏固熟悉了protel的使用5月11日5月24日 進行程序的編寫與調(diào)試。5月25日5月31日

3、繼續(xù)完善整體程序的編寫與調(diào)試，使系統(tǒng)功能更加優(yōu)良，同時完成論文初稿的撰寫。 6月1日6月26日 修改完善論文，完成論文的撰寫，準備答辯。主要參考書目(資料)1 許開君 模擬電子技術基礎 北京:高等教育出版社,2 黃金平 測量放大器電路的設計 江漢石油學院, 湖北 荊州3 王建校 51系列單片機及C51程序設計 科學出版社4 薛均義 武自芳 微機原理及應用技術 西安交大出版社主要儀器設備及材料電腦一臺論文(設計)過程中教師的指導安排每周三下午指導一次，解答學生在設計中的疑惑。對計劃的說明本計劃為開題之初所定，后續(xù)會根據(jù)具體情況隨時調(diào)整。最終一定按照規(guī)定結束日期完成畢業(yè)設計注：本計劃一式兩份，一份

4、交系，一份自己保存。 指導教師簽字： 年 月 日西安郵電學院畢業(yè)設計(論文)開題報告課題名稱： 放大器的測量與設計 電子與信息工程 系 電子信息工程 專業(yè) 2006 級 03 班學生姓名： 劉洋 學號： 05061101指導教師： 王靜 報告日期： 2009年03月25日 1 本課題所涉及的問題及應用現(xiàn)狀綜述測量放大器(instrumentation amplifier)也稱為儀表放大器或數(shù)據(jù)放大器,它是一種可以用來放大微弱差值信號的高精度放大器。由于這種放大器具有很高的共模抑制比(CMRR,com-mon-mode rejection ratio,通常達100dB以上)和極高的輸入阻抗(10

5、9以上),且電壓增益可以在很寬的范圍內(nèi)(幾幾千)連續(xù)可調(diào),因而在測控或測量系統(tǒng)中常用作微弱差值信號放大。雖然這類放大器本身具有良好的共模抑制性能,但在實際應用中有時發(fā)現(xiàn),用這類放大器組成測量電路后,整個電路的共模抑制性能并不好。根據(jù)所提方案的要求，調(diào)試過程共分三部分：硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。硬件調(diào)試又分為兩部分：數(shù)字部分和模擬部分。（1）硬件調(diào)試 模擬部分 模擬部分是整個系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)。調(diào)節(jié)電位器R12使前級放大電路滿足固定放大倍數(shù)為15。數(shù)字部分 數(shù)字部分包括單片機89c52、7289鍵盤/顯示模塊、AD0809和DAC0832, 分塊進行調(diào)試，分別調(diào)試DA,AD和7289鍵盤/

6、顯示模塊。調(diào)試程序見附表一。（2）軟件靜態(tài)調(diào)試 主要是檢查語法錯誤以及程序的邏輯結構錯誤。（3）軟硬件聯(lián)調(diào) 在分塊調(diào)試都成功的條件下，進行軟硬件聯(lián)調(diào)，即整體調(diào)試。調(diào)試重點為D/A在單片機控制下對模擬輸出的影響是否滿足要求。2本課題需要重點研究的關鍵問題、解決的思路及實現(xiàn)預期目標的可行性分析本系統(tǒng)測量放大器由三個模塊電路構成:前級高共模抑制比儀器放大器、程控增益放大電路和單片機鍵盤顯示處理模塊組成。前級高共模抑制比儀器放大器由差動放大電路、共模抑制電路、雙端單端轉換電路組成。給出了各電路的電路圖及設計方法。該測量放大器電路是一種連續(xù)程控調(diào)節(jié)電路?？梢詫崿F(xiàn)增益步距為1的11000倍的程控調(diào)節(jié)。 1

7、、前級高共模抑制比儀器放大器（前級放大電路）前級高共模抑制比儀器放大器由差動放大電路、共模抑制電路、雙端單端轉換電路組成。1）差動放大電路2）共模抑制電路3）雙單轉換電路2、程控增益放大電路程控增益放大電路（見圖2）由模擬開關CD4053、8位DAC轉換器DAC0832和運算放大器(UA741)組成。為了實現(xiàn)11000倍的程控增益,將增益分配為如下4檔:一檔為1255倍連續(xù)可調(diào),其余3檔為256、512和1024倍。模擬開關CD4053的3路電子開關控制增益分別為:256,512和1024倍3個檔,由單片機的P1.4,P1.5和P1.6控制。DAC轉換器DAC0832則由數(shù)據(jù)總線控制,實現(xiàn)12

8、55的連續(xù)程控增益3、鍵盤顯示處理電路 單片機鍵盤顯示處理模塊選用鍵盤/顯示控制器7289A，7289A是采用串行方式與單片機通信，可同時驅動8位共陰式數(shù)碼管，同時可連接多達64鍵的鍵盤矩陣，單片即可完成LED顯示、鍵盤接口的全部功能。在電路圖中，片選信號CS由單片機P1.0控制，同步時鐘輸入端CLK由P1.1控制，串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端DIO由P1.2控制，按鍵有效輸出端KEY由單片機P1.3控制3完成本課題的工作方案測量放大器可由以下幾部分組成：根據(jù)題目的要求，充分利用了模擬和數(shù)字系統(tǒng)各自的優(yōu)點，發(fā)揮其優(yōu)勢，采用單片機控制放大器增益的方法，大大提高了系統(tǒng)的精度；采用儀用放大器輸入，大大提高了

9、放大器的品質(zhì)。由4片運放構成的前級高共模抑制比放大電路對輸入信號，即橋路的輸出信號，進行固定倍數(shù)（15倍）的放大，再經(jīng)后級程控增益放大電路（通過模擬開關和DAC轉換器的組合）得到要求放大倍數(shù)的輸出信號4指導教師審閱意見指導教師(簽字)： 年 月 日西安郵電學院畢業(yè)設計 (論文)成績評定表學生姓名劉洋性別男學號05061101專 業(yè)班 級電子0603班課題名稱放大器的測量與設計課題類型應用難度較難畢業(yè)設計（論文）時間2009年3月23日6月26日 指導教師趙林森/毛永毅(職稱：助教/教授)課題任務完成情況論 文 20 (千字)； 設計、計算說 明書 (千字)； 圖紙 (張)；其它(含附 件)：指

10、導教師意見分項得分：開題調(diào)研論證 分； 課題質(zhì)量（論文內(nèi)容） 分； 創(chuàng)新 分；論文撰寫（規(guī)范） 分； 學習態(tài)度 分； 外文翻譯 分指導教師審閱成績： 指導教師(簽字)： 年 月 日評閱教師意見分項得分：選題 分；開題調(diào)研論證 分； 課題質(zhì)量（論文內(nèi)容） 分；創(chuàng)新 分；論文撰寫（規(guī)范） 分； 外文翻譯 分評閱成績： 評閱教師(簽字)： 年 月 日驗收小組意見分項得分：準備情況 分； 畢業(yè)設計（論文）質(zhì)量 分；（操作）回答問題 分驗收成績： 驗收教師(組長)(簽字)： 年 月 日答辯小組意見分項得分：準備情況 分； 陳述情況 分； 回答問題 分； 儀表 分答辯成績： 答辯小組組長(簽字)： 年 月

11、 日成績計算方法(填寫本系實用比例)指導教師成績 20 () 評閱成績 30 () 驗收成績 20 () 答辯成績 30 ()學生實得成績(百分制)指導教師成績 評閱成績 驗收成績 答辯成績 總評 答辯委員會意見畢業(yè)論文(設計)總評成績(等級)： 系答辯委員會主任(簽字)： 系(簽章) 年 月 日備注西安郵電學院畢業(yè)論文(設計)成績評定表(續(xù)表) 目錄摘要IABSTRACTII1任務12方案討論121前級高共模抑制比儀器放大器（前級放大電路）1差動放大電路1共模抑制電路(見圖1所示)1雙單轉換電路22.2程控增益放大電路22.3鍵盤顯示處理電路33.系統(tǒng)設計33.1總體設計思路33.2原理分析

12、和說明44.軟件編程及系統(tǒng)調(diào)試54.1軟件設計54.2系統(tǒng)調(diào)試65.測試數(shù)據(jù)及誤差分析65.1測試數(shù)據(jù)75.2誤差分析86.進一步提高系統(tǒng)性能的方法87.收獲體會8參考文獻9摘要本設計由三個模塊電路構成：前級高共模抑制比儀器放大器、AD7520衰減器和單片機鍵盤顯示處理模塊。為提高共模抑制比，在前級高共模抑制比儀器放大器中還將輸出共模電壓反饋到正負電源的公共端，使運放電源電壓隨共模輸入電壓浮動，各極偏置電壓都跟蹤共模輸入電壓，從而提高了共模抑制比。反饋的方式是把所取電壓通過一反相過零比較器后，使穩(wěn)壓二極管控制在+5V或-5V，利用電容充放電回路，使電源公共端隨所取電壓而變動。 AD7520衰減

13、器利用電阻網(wǎng)絡的可編程性，實現(xiàn)衰減器衰減率的數(shù)字編程?？深A制放大倍數(shù)，單片機進行數(shù)字處理，通過對繼電器和AD7520的控制自動選擇通道進行放大，同時增加了串口通信，可在電腦上特定的軟件上預制放大倍數(shù)。顯示部分為液晶顯示。該設計給出了各電路的電路圖及設計方法.該放大器電路是一種連續(xù)程控調(diào)節(jié)電路.討論了提高儀器放大器共模抑制比、實現(xiàn)增益步距為0.5倍程控調(diào)節(jié)的方法.關鍵詞： 單片機   放大器    共模抑制    通頻帶ABSTRACTOriginally design and form by three piece

14、s of module circuit: Grade high mould inhibit from , reveal than instrument amplifier , AD7520 attenuator and one-chip computer keyboard that deal with the module altogether ago. For improve altogether mould inhibit than,in before the high altogether mould inhibit output altogether mould voltage fee

15、dback to shouldering by ends public of power also among the amplifiers than instrument in grade, make it put power voltage until mould input voltage float , setover voltage follow mould inputs the voltage into together very much each altogether not to transport, thus improved together mould inhibit

16、to. Way that feedback fetch voltage adopt first behind a over a comparator instead, make steady voltage diode control in 5V or - 5V , utilize electric capacity charge and discharge return circuit , make the public end of the power change with voltage fetched. AD7520 attenuator utilize resistance pro

17、grammable of network , realize attenuator digital programming of person who decay. Can prefabricate the multiple of enlarging , the one-chip computer carries on digital processing, chooses the passway to enlarge automatically through the control on relay and AD7520, increase bunches of communication

18、 at the same time, can prefabricate the multiple of enlarging on the computer on the particular software . Reveal some reveal for the liquid crystal.  This design has produced various electric circuits circuit diagram and the design methodThis repeater circuit is one kind of continual program c

19、ontrol adjustment electric circuit. Discussed enhanced the instrument amplifier altogether mold rejection ratio, realizes increases a step of distance is 0.5 time of program control adjustment method. Keyword:   One-chip computer      Amplifier  

20、0;     The mould is inhibited altogether   Open frequency band1任務設計一個測量橋路輸出信號的測量放大器，測量電路與放大器之間有2m長的連接線，具體要求如下：1 最大輸出電壓為±10V，非線性誤差<0.5%；2 差模放大倍數(shù)11000,可程控，步長為1；3 在輸入共模電壓7.5V的范圍內(nèi)，共模抑制比；4 通頻帶010Hz，輸出端噪聲電壓峰值小于1V；5 直流電壓放大器的差模輸入電阻。2方案討論本系統(tǒng)測量放大器由三個模塊電路構成:前級高共模抑制比儀器放大器、程

21、控增益放大電路和單片機鍵盤顯示處理模塊組成。前級高共模抑制比儀器放大器由差動放大電路、共模抑制電路、雙端單端轉換電路組成。給出了各電路的電路圖及設計方法。該測量放大器電路是一種連續(xù)程控調(diào)節(jié)電路。可以實現(xiàn)增益步距為1的11000倍的程控調(diào)節(jié)。21前級高共模抑制比儀器放大器（前級放大電路）前級高共模抑制比儀器放大器由差動放大電路、共模抑制電路、雙端單端轉換電路組成。差動放大電路前級儀器放大器電路（見圖1所示）,差動放大電路由兩個運算放大器、（UA741）組成,輸入電壓接在兩個運放的同相端，輸入阻抗高，共模抑制比大，由電路的對稱性可知共模信號被有效地抑制，而差模信號放大了15倍，差模電壓增益；共模電

22、壓增益Avc=1。共模抑制電路(見圖1所示)為了進一步提高共模抑制能力,在差動放大電路和雙單轉換電路之間增加了共模抑制電路,以運算放大器（UA741）為核心構成。在有差模信號時,電阻R31,R32成為輸出級的負載;由于電阻值較大,對信號沒有影響。點電位為“0”時,運算放大器輸出端點電位為“0”。當有共模信號輸入時,B和B的電位相同,有電流流入運算放大器的反相端,使端電位下降。運算放大器使得端的電位為:。如果不考慮23,24的影響,則有,使得運算放大器的同相端和反相端電位仍保持為“0”,從而大大提高共模抑制比。由于加入了這一級電路,基本消除了共模信號,而在下一級雙單轉換電路零點漂移的校正也不影響

23、共模抑制比。雙單轉換電路雙單轉換電路由運算放大器（UA741）組成,它將差動放大部分的運算放大器,輸出的差動信號轉換成單端輸出信號,提供較高的共模抑制能力。當電阻,時(圖1中為串聯(lián),為 、串聯(lián)),電路電壓增益是:反相差模增益：；同相差模增益：。由于,則差模電壓增益為；共模電壓增益為。可見,電路本身具有很強的共模抑制能力,即使電路不完全對稱,當輸入共模電壓較大時,也會有較小的輸出電壓。注意,該電路中電阻的選擇直接影響著電路的共模抑制能力,并且在進行零漂校正時若破壞電路的對稱性,可能導致共模抑制能力的急劇下降。 圖12.2程控增益放大電路程控增益放大電路（見圖2）由模擬開關CD4053、8位DAC

24、轉換器DAC0832和運算放大器(UA741)組成。為了實現(xiàn)11000倍的程控增益,將增益分配為如下4檔:一檔為1255倍連續(xù)可調(diào),其余3檔為256、512和1024倍。模擬開關CD4053的3路電子開關控制增益分別為:256,512和1024倍3個檔,由單片機的P1.4,P1.5和P1.6控制。DAC轉換器DAC0832則由數(shù)據(jù)總線控制,實現(xiàn)1255的連續(xù)程控增益。運算放大器的輸出電壓為:式中,;為運算放大器內(nèi)部電阻網(wǎng)絡的權電阻。因此該測量放大器的電壓增益為:。可見該放大器是一個增益受值控制的放大器,通過單片機程序修改值就可以達到修改增益的目的。選取合適的44和,若44/(×28)

25、為1,可實現(xiàn)增益的變化范圍是11024倍,步距為1。 2.3鍵盤顯示處理電路 單片機鍵盤顯示處理模塊選用鍵盤/顯示控制器7289A，7289A是采用串行方式與單片機通信，可同時驅動8位共陰式數(shù)碼管，同時可連接多達64鍵的鍵盤矩陣，單片即可完成LED顯示、鍵盤接口的全部功能。在電路圖中，片選信號CS由單片機P1.0控制，同步時鐘輸入端CLK由P1.1控制，串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端DIO由P1.2控制，按鍵有效輸出端KEY由單片機P1.3控制。3.系統(tǒng)設計3.1總體設計思路根據(jù)題目的要求，充分利用了模擬和數(shù)字系統(tǒng)各自的優(yōu)點，發(fā)揮其優(yōu)勢，采用單片機控制放大器增益的方法，大大提高了系統(tǒng)的精度；采用儀用放大

26、器輸入，大大提高了放大器的品質(zhì)。由4片運放構成的前級高共模抑制比放大電路對輸入信號，即橋路的輸出信號，進行固定倍數(shù)（15倍）的放大，再經(jīng)后級程控增益放大電路（通過模擬開關和DAC轉換器的組合）得到要求放大倍數(shù)的輸出信號。本系統(tǒng)的原理框圖如下： 圖3 3.2原理分析和說明（1）測量放大器基本原理 在工業(yè)自動控制等領域中，常需要對遠離運放的多路信號進行測量，由于信號遠離運放，兩者地電位不統(tǒng)一，不可避免地存在長線干擾和傳輸網(wǎng)絡阻抗不對程引入的誤差。為了抑制干擾，運放通常采用差動輸入方式。對測量電路的基本要求是： 高輸入阻抗，以抑制信號源與傳輸網(wǎng)絡電阻不對稱引入的誤差。 高共模抑制比，以抑制各種共模干

27、擾引入的誤差。 高增益及寬的增益調(diào)節(jié)范圍，以適應信號源電平的寬范圍。以上這些要求通常采用多運放組合的電路來滿足，典型的組合方式有以下幾種：同相串聯(lián)式高阻測量放大器、同相并聯(lián)式高阻測量放大器、高共模抑制比測量放大器。本系統(tǒng)采用了高共模抑制比儀用放大器，該放大電路又有三部分組成：差動放大電路、共模抑制電路、雙單轉換電路。差動放大電路的主要作用是對輸入的信號進行固定倍數(shù)的放大（15倍），同時利用系統(tǒng)的對稱性提高其共模抑制比；考慮到設計要求高的共模抑制比，在輸入共模電壓7.5V的范圍內(nèi)，共模抑制比，采用了共模抑制電路，基本消除了共模信號，達到設計的要求；由于模擬開關及DAC轉換器的參考電壓輸入都是單端

28、輸入，所以在共模抑制電路后連接了雙單轉換電路，完成雙端輸入到單端輸出的轉換，其差模電壓增益為Avd=1,共模電壓增益為Avc=0，不影響前級放大電路的增益。(2) 控制原理設計 本系統(tǒng)的控制由單片機完成，任一輸入信號都將在前級放大電路固定倍數(shù)放大的基礎上，再通過程控增益放大電路得到最終要求的放大倍數(shù)。首先是前級放大電路的控制，在仔細考慮題目要求的基礎上，前級放大電路對輸入信號進行了固定倍數(shù)（15倍）的放大，（見圖1），程控增益放大電路由模擬開關和DAC轉換器組合構成，（見圖2），通過單片機進行分檔控制，DAC轉換器完成1256倍的連續(xù)調(diào)節(jié)，模擬開關的三個通道分別進行256、512和1024倍的

29、控制。對DAC0832實現(xiàn)1256倍連續(xù)控制，其原理為反相加法運算電路，（見圖4）當模擬開關的三路串聯(lián)電阻都斷路時，即為反相比例運算電路，就是DAC0832工作原理圖， 式中： 圖4 為保證最終輸出電壓增益為1255，所以最大電壓放大倍數(shù)為A255/15，此時將D/A轉換器中的數(shù)值置為255，通過調(diào)節(jié)反饋電阻Rfb來實現(xiàn)實際Av=255,以后不需要再次調(diào)整Rfb，其值約為255k，實際制作中采用200k電阻與100k的電位器串聯(lián)的方法來實現(xiàn)。 反饋電阻Rfb確定后，模擬開關分檔控制原理為反相加法運算電路，應用疊加原理得：R41、R42、R43分別控制三檔增益256、512、1024倍，由Rfb

30、可求得R41=15k，R42=7.5k，R43=3.75k，通過此電路即可實現(xiàn)程控增益11000的連續(xù)控制。4.軟件編程及系統(tǒng)調(diào)試4.1軟件設計軟件設計總體分五個模塊：主程序模塊、按鍵處理模塊、DA轉換模塊、AD轉換模塊、數(shù)碼管顯示模塊。程序見附表。程序流程圖如下： 圖54.2系統(tǒng)調(diào)試根據(jù)前面所提方案的要求，調(diào)試過程共分三部分：硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。硬件調(diào)試又分為兩部分：數(shù)字部分和模擬部分。（1）硬件調(diào)試 模擬部分 模擬部分是整個系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)。調(diào)節(jié)電位器R12使前級放大電路滿足固定放大倍數(shù)為15。數(shù)字部分 數(shù)字部分包括單片機89c52、7289鍵盤/顯示模塊、AD0809和DA

31、C0832, 分塊進行調(diào)試，分別調(diào)試DA,AD和7289鍵盤/顯示模塊。調(diào)試程序見附表一。（2）軟件靜態(tài)調(diào)試 主要是檢查語法錯誤以及程序的邏輯結構錯誤。（3）軟硬件聯(lián)調(diào) 在分塊調(diào)試都成功的條件下，進行軟硬件聯(lián)調(diào)，即整體調(diào)試。調(diào)試重點為D/A在單片機控制下對模擬輸出的影響是否滿足要求。5.測試數(shù)據(jù)及誤差分析5.1測試數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)電位器R2，把橋路的輸出作為系統(tǒng)的輸入，通過7289鍵盤輸入不同的放大倍數(shù)，由數(shù)碼管顯示記錄系統(tǒng)最后的輸出電壓。記錄兩組數(shù)據(jù)如下：輸入放大倍數(shù)輸入信號（V）輸出信號（V）實際放大倍數(shù)10.2500.25130.2500.773.0860.2501.606.480.2502.1

32、58.6100.2502.6110.44120.2503.1412.56140.2503.6114.44170.2504.4417.76250.2506.3225.28360.2509.0036650.25013.855.2輸入放大倍數(shù)輸入信號（V）輸出信號（V）實際放大倍數(shù)10.1010.100.9930.1010.363.5660.1010.605.948 0.101 0.817.36100.1011.0110120.1011.2111.98140.1011.4214.06170.1011.7817.62250.1012.5625.35360.1013.5435.05650.1016.16

33、60.995.2誤差分析由上面實驗結果可以看出結果存在一定的誤差，沒有完全達到題目設計要求。產(chǎn)生誤差的原因主要有以下幾個方面：（1）模擬部分 模擬部分是系統(tǒng)中重要的環(huán)節(jié)。放大電路產(chǎn)生誤差的原因很多，一般有：運放的輸入偏置電流、失調(diào)電壓和失調(diào)電流及其溫飄；電阻值的實際值與標稱值的誤差，且隨溫度變化；另外，電源和信號源的內(nèi)阻及電壓變化、干擾和噪聲都會造成誤差。元器件的選擇是高性能放大的保證，圖1中運放、的參數(shù)必須盡可能相同，因此選用雙運放，其它運放也應選用共模抑制比高的。同時在放大電路中電阻應該精密匹配。（2）數(shù)字部分 誤差主要來源于DAC轉換器、A/D轉換器，主要包括： 量化誤差 由于D/A和A

34、/D的有限分辨率而引起的誤差，分辨率指數(shù)字量變化一個最小量時模擬信號的變化量，定義為滿刻度與2n的比值。量化過程的實質(zhì)是用一個有限位數(shù)的數(shù)去無限逼近一個模擬量，無論如何都不能包含模擬量的全部信息，出現(xiàn)的誤差即為量化誤差。量化誤差是量化過程中固有的誤差，與轉換器的位數(shù)有關，可通過增加轉換器的位數(shù)來減小量化誤差，但不能消除。 偏移誤差輸入信號為零時輸出信號不為零的值，可外接電位器調(diào)至最小。 滿刻度誤差 滿刻度時對應的輸入信號與理想輸入信號值之差。 線性度誤差 實際轉換器的轉換函數(shù)與理想直線的最大偏移。6.進一步提高系統(tǒng)性能的方法 由于本系統(tǒng)采用的是8位DAC轉換器，為達到11000程控增益，必須應

35、用DAC轉換器與模擬開關配合進行分檔設計才能實現(xiàn)題目要求。模擬開關的應用存在電阻網(wǎng)絡匹配難以實現(xiàn)，占用體積大，速度較慢等缺點。因此，給調(diào)試工作帶來很大的困難。 為進一步提高系統(tǒng)性能，可采用十位DAC轉換器，它具有集成的高精度電阻網(wǎng)絡，解決了電阻網(wǎng)絡的匹配問題，通過反向利用D/A轉換器的內(nèi)部電阻網(wǎng)絡來實現(xiàn)11000倍的程控增益。7.收獲體會本次實驗綜合應用了電子技術基礎、微機控制技術的知識，是對過去所學知識很好的鞏固和總結，通過本次實驗掌握了系統(tǒng)設計的一般方法，掌握了單片機在實際控制系統(tǒng)中的應用，掌握了7289鍵盤/顯示模塊的應用，掌握了示波器、信號發(fā)生器和直流穩(wěn)壓源的使用方法。了解了面包板的構

36、造，E51/T型仿真器及其調(diào)試軟件的應用。作為非電類專業(yè)的學生，由于以前沒學過電子技術基礎，在實驗準備階段及最后調(diào)試過程中，遇到了很多的困難，在此再次感謝楊老師的悉心指導，感謝王金翠同學、王靜同學的熱情幫助。參考文獻1 許開君 模擬電子技術基礎 北京:高等教育出版社,2 黃金平 測量放大器電路的設計 江漢石油學院, 湖北 荊州3 王建校 51系列單片機及C51程序設計 科學出版社4 薛均義 武自芳 微機原理及應用技術 西安交大出版社附表一：（源程序清單）1、 DA調(diào)試程序： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030HMAIN: MOV DPTR,#0000H MOV A, #0

37、0H WW: MOVX DPTR,A INC A JMP WW END2、 AD調(diào)試程序： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP AD ORG 0030HMAIN: SETB IT0 SETB EA SETB EX0 MOV DPTR,#0FEF8H MOVX DPTR,A中斷服務程序：AD: MOV DPTR,#0FEF8H MOVX A,DPTR MOV 30H,A MOV DPTR,#0FEF8H MOVX DPTR,A RETI3、 系統(tǒng)源程序 BCNT EQU 20H REBUF EQU 21H SEBUF EQU 22H KEYNU EQU 23H

38、DNUM EQU 24H CS BIT P1.0 CLK BIT P1.1 DIO BIT P1.2 KEY BIT P1.3 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H ;外部0中斷,轉到INT_AD AJMP INT_AD ORG 0030HMAIN: MOV SP,#53H MOV DNUM,#255;-;系統(tǒng)初始化及檢測數(shù)碼管?;- SETB KEY ;初始化 SETB DIO ACALL DELAY MOV SEBUF,#10100100B ;清零 CALL SEND SETB CS MOV SEBUF,#10111111B ;測試 CALL SEND SETB CS

39、 MOV SEBUF,#10100100B ;清零 CALL SEND SETB CS;-;中斷設置及啟動A/D轉換;- SETB EA ;開中斷 SETB IT0 ;設置外部中斷0為邊沿觸發(fā)方式 SETB EX0 ;外部中斷0允許 MOV DPTR,#0FEF9H MOVX DPTR,A;-;檢測三次按鍵;- LOOP: MOVKEYNU,#03H ;只能按數(shù)字鍵3次WAITKEY: JB KEY,WAITKEY ;KEY=1繼續(xù)檢測,KEY=0說明有按鍵按下 MOV R1,#27H MOV SEBUF,#00010101B ;有鍵按下,發(fā)送讀鍵盤命令 CALL SEND CALL RECE

40、IVE ;讀鍵盤 SETB CS MOV A,REBUF CLR C SUBB A,#30H ;鍵盤碼轉換為實際輸入值 MOV R1,A DEC R1 DJNZKEYNU,WAITKEY AJMP KEYTRANSFORM;-;鍵處理程序，25H中的數(shù)值加上26H中的數(shù)值乘10加上27H;的數(shù)值乘以100，得到放大倍數(shù)。;-KEYTRANSFORM: MOVA,#0AH MOV B,26H MULAB ADDA,25H MOV25H,A MOVA,#64H MOV B,27H MULAB ADDA,25H JC ADD1 AJMPPRECDADD1:INCB AJMPPRECDPRECD:MOV25H,AMOV26H,B AJMPCD4053CD4053:SETBP1.4 SETBP1.5 SET