通用可變?cè)鲆娣糯笃鳟厴I(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　通用可變?cè)鲆娣糯笃?lt;/b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的可變?cè)鲆娣糯笃髟O(shè)計(jì)，系統(tǒng)由前級(jí)輸入緩沖模塊、增益控制模塊，單片機(jī)控制模塊，D/A模塊組成。采用AT89S52單片機(jī)作為微控制器，以可編程增益放大器AD603為放大電路的核心。設(shè)計(jì)具有通用可變?cè)鲆娣糯蠹八褂?/p>

2、的基于單片機(jī)的直流電壓源。由低噪聲高速運(yùn)放OPA642組成的前級(jí)緩沖電路，波形無(wú)明顯失真。由AD603級(jí)聯(lián)組成增益放大器，實(shí)現(xiàn)增益 -20～40dB 范圍內(nèi)可按4dB步進(jìn)可調(diào)，且在0～6MHz通頻帶內(nèi)增益起伏在1dB以下，波形無(wú)明顯失真，采用的兩級(jí)級(jí)聯(lián)放大電路不但提高了放大增益而且擴(kuò)展了通頻帶寬。微控制器由AT89S52單片機(jī)通過(guò)8位D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832，再經(jīng)運(yùn)放芯片LM324輸出，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，送增益放大器實(shí)現(xiàn)

3、增益可調(diào)并經(jīng)數(shù)碼管顯示放大增益。</p><p>　　設(shè)計(jì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真完成。設(shè)計(jì)采用的壓控增益器件AD603，在進(jìn)行了合理的級(jí)聯(lián)和阻抗匹配后，能進(jìn)行增益的控制，穩(wěn)定性好，可控范圍大。整個(gè)設(shè)計(jì)除個(gè)別指標(biāo)未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求外，其它全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　關(guān)鍵字：可控增益放大；AD603；單片機(jī)</p><p><b>　　ABSTRACT<

4、/b></p><p>　　The design of variable gain amplifier based on microcomputer, the system is consisted by the input buffer module, the gain control module, MCU control module, Using AT89S52 microcontroller as

5、 microcontrollers, programmable gain amplifier to amplifier AD603 as the core.Design is based on single chip microcomputer used by general variable gain amplifier and the dc voltage source. Made up of low noise high-spee

6、d op-amp OPA642 front-end buffer circuit, waveform has no obvious distortion. By AD603 ca</p><p>　　Design through the experimental simulation is completed. Design of the VCO gain device AD603, carried out in

7、 a cascade and a reasonable impedance matching, control, can gain good stability, controllable range. The whole design in addition to individual indicators failed to meet the design requirements, other all meet the desig

8、n requirements.</p><p>　　Key words Controllable gain amplification; AD603; microcomputer</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>&

9、lt;b>　　1.1 引言1</b></p><p>　　1.2 增益放大器概述1</p><p>　　1.3 通用可變?cè)鲆娣糯笃鞯膽?yīng)用1</p><p>　　2 方案論證及比較3</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)要求3</p><p>　　2.2 主要模塊選擇與論證3<

10、;/p><p>　　2.3 總體方案框圖5</p><p>　　2.4 增益計(jì)算5</p><p>　　3 硬件電路設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1 前級(jí)緩沖電路7</p><p>　　3.2 程控增益放大電路8</p><p>　　3.2.1 芯片AD603簡(jiǎn)介8<

11、;/p><p>　　3.2.2 AD603級(jí)聯(lián)電路9</p><p>　　3.3 控制部分電路11</p><p>　　3.3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.3.2 DAC0832電壓輸出電路17</p><p>　　3.4 直流穩(wěn)壓電源電路20</p><p&

12、gt;　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)21</p><p>　　4.1 主程序模塊21</p><p>　　4.2 數(shù)據(jù)顯示程序模塊22</p><p>　　4.3 按鍵掃描程序模塊23</p><p>　?。?測(cè)試結(jié)果和分析數(shù)據(jù)24</p><p>　　5.1 D/A轉(zhuǎn)化輸出電壓測(cè)量24</p>

13、<p>　　5.2 幅頻特性測(cè)量24</p><p>　　6 設(shè)計(jì)總結(jié)31</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p><b>　　致 謝34</b></p><p>　　附錄一 總電路圖35</p><p>　　附錄二

14、 源程序36</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p>　　在許多生物電信號(hào)測(cè)試過(guò)程中 ,需要對(duì)一些弱信號(hào)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大處理，本次設(shè)計(jì)了對(duì)這種信號(hào)的放大電路。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，人們急切地需求能遠(yuǎn)距離快速而精準(zhǔn)地傳送多媒體信息。于是，無(wú)

15、線通信技術(shù)得到了高速的發(fā)展，技術(shù)也越發(fā)成熟。而通用可變?cè)鲆娣糯笃魇巧鲜鐾ㄐ畔到y(tǒng)和其它電子系統(tǒng)必不可少的一部分。所以，通用可變?cè)鲆娣糯笃髟谕ㄐ畔到y(tǒng)中起到非常重要的作用，于是人們也對(duì)它的要求也越來(lái)越高。通用可變?cè)鲆娣糯笃髟诳蒲兄芯哂兄匾饔茫ㄓ每勺冊(cè)鲆娣糯笃鲝V泛應(yīng)用于D／A轉(zhuǎn)換器、A／D 轉(zhuǎn)換器、波形發(fā)生器、有源濾波器、視頻放大器、音頻放大器等電路。例如在電視、廣播、雷達(dá)、通訊、自動(dòng)控制等各種裝置中。因此通用可變?cè)鲆娣糯笃鲬?yīng)用十分廣泛，有

16、非常好的市場(chǎng)前景。</p><p>　　1.2 通用可變?cè)鲆娣糯笃鞲攀?lt;/p><p>　　通用可變?cè)鲆娣糯笃魇且环N放大信號(hào)幅度的裝置，它是電子信息和自動(dòng)化技術(shù)工具中處理信號(hào)的重要組成部分。對(duì)于線性可變?cè)鲆娣糯笃鞣糯笃?，輸出就是輸入信?hào)的復(fù)現(xiàn)和增強(qiáng)，輸出與輸入成正比。對(duì)于非線性可變?cè)鲆娣糯笃?，輸出則與輸入信號(hào)成一定函數(shù)關(guān)系。放大器按所處理信號(hào)物理量分為電子放大器、機(jī)電放大器、氣動(dòng)放大器、

17、液動(dòng)放大器和機(jī)械放大器等，其中用得最廣泛的是電子放大器。隨著射流技術(shù)的推廣，氣動(dòng)或液動(dòng)放大器的應(yīng)用也逐漸增多。電子放大器又按所用有源器件分為固體放大器、磁放大器、晶體管放大器和真空管放大器，其中又以晶體管放大器應(yīng)用最廣。在自動(dòng)化儀表中晶體管放大器常用于信號(hào)的電壓放大和電流放大，主要形式有推挽放大和單端放大。此外，還常用于阻抗隔離、匹配、電流-電壓轉(zhuǎn)換、電荷-電壓轉(zhuǎn)換（如電荷放大器）以及利用放大器實(shí)現(xiàn)輸出與輸入之間的一定函數(shù)關(guān)系（如運(yùn)算放

18、大器）。</p><p>　　1.3 通用可變?cè)鲆娣糯笃鞯膽?yīng)用</p><p>　　放大器是能把輸入信號(hào)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。程控增益放大器是一種放大倍數(shù)由程序控制的放大器，主要用于對(duì)幅度較小信號(hào)進(jìn)行增益控制，在多通道多參數(shù)空間一個(gè)測(cè)量放大器，多通道放大器的信號(hào)的大小并不相同，都是放大至設(shè)計(jì)要求的放大倍數(shù)，因此對(duì)各個(gè)通路要求測(cè)量放大器的增

19、益也不同。放大器的交流是由數(shù)字信號(hào)控制的反饋電阻完成的，這種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低，易于設(shè)計(jì)。程控放大器利用撥碼開(kāi)關(guān)的數(shù)碼代替電位器刻度，具有線性度好、精度高、直觀，可直接或間接取代一般線性電位器或多圈線性電位器。在電子儀器儀表設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化控制，穩(wěn)壓、恒流、供電、機(jī)電保護(hù)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)、溫控、濕度、壓力、重量等自動(dòng)控制中達(dá)到數(shù)字設(shè)定的目的。放大器的增益的變化是由數(shù)字信號(hào)控制其反饋電阻完成的。</p><p>　　2

20、 方案論證及比較</p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　?。?）放大器的電壓增益可設(shè)為三檔：0.10—1.00，1.0—10.0，10—100；</p><p>　?。?）增益為100時(shí)，在DC—1MHz帶寬范圍內(nèi)，輸出的信號(hào)幅度波動(dòng)不超過(guò)5%；</p><p>　　（3）增益為10

21、0時(shí)，輸入端短路，輸出端電壓值不超過(guò)±5mV；</p><p>　　2.2 主要模塊選擇與論證</p><p><b>　　增益控制部分</b></p><p>　　方案一 場(chǎng)效應(yīng)管工作在可變電阻區(qū)，輸出信號(hào)取自電阻與場(chǎng)效應(yīng)管對(duì)V的分壓。采用場(chǎng)效應(yīng)管作AGC(自動(dòng)增益控制)可以達(dá)到很高的頻率和很低的噪聲，但電源的漂移將會(huì)引起分壓比

22、的變化，用這種方案很難實(shí)現(xiàn)增益的精確控制和長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定。原理框圖如圖1所示。</p><p>　　圖1 增益放大器電路圖</p><p>　　方案二 采用可編程放大器的思想，將輸入的交流信號(hào)作為高速D/A的基準(zhǔn)電壓，這時(shí)的D/A作為一個(gè)程控衰減器。理論上講，只要D/A的速度夠快、精度夠高就可以實(shí)現(xiàn)很寬范圍的精密增益調(diào)節(jié)。但是控制的數(shù)字量和最后的增益(dB)不成線性關(guān)系而是成指數(shù)關(guān)系，造成

23、增益調(diào)節(jié)不均勻，精度下降。</p><p>　　方案三 使用經(jīng)單片機(jī)輸出模擬信號(hào)在D/A轉(zhuǎn)化后的控制電壓與增益改變成線性關(guān)系的PGA（可編程增益放大器） (如圖2)。根據(jù)本設(shè)計(jì)對(duì)放大電路的增益可控的要求,考慮直接選取可調(diào)增益的運(yùn)放實(shí)現(xiàn)芯片,如AD603芯片。其內(nèi)部由固定增益放大器和R-2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,加在其梯型網(wǎng)絡(luò)輸入端的信號(hào)先經(jīng)衰減后,再由固定增益放大器輸出,衰減量是由加在增益控制接口的參考電壓決定;而

24、這個(gè)參考電壓可通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算并控制D/A芯片輸出控制電壓得來(lái),從而實(shí)現(xiàn)較精確的數(shù)控。此外AD603單級(jí)實(shí)際工作時(shí)可提供超過(guò)30dB的增益,而兩級(jí)級(jí)聯(lián)后可得到60dB以上的增益,通過(guò)后級(jí)放大器放大輸出,在高頻時(shí)也可提供超過(guò)60dB的增益。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是電路集成度高、條理較清晰、控制方便、易于數(shù)字化用單片機(jī)處理。</p><p>　　圖2 可變?cè)鲆娴倪\(yùn)放放大器電路圖</p><p>　

25、　綜上所述，選用方案三，采用集成可變?cè)鲆娣糯笃鰽D603作增益控制。AD603是一款低噪聲、精密控制的可變?cè)鲆娣糯笃?，溫度穩(wěn)定性高，最大增益誤差為0.5dB，滿足題目要求的精度，其增益（dB）與控制電壓（V）成線性關(guān)系，因此可以很方便地使用D/A輸出電壓控制放大器的增益。</p><p>　　2.3 總體方案框圖</p><p>　　本系統(tǒng)原理方框圖如圖3所示。本系統(tǒng)由前級(jí)緩沖電路、增益

26、放大電路、單片機(jī)微控制器電路、按鍵電路選擇及穩(wěn)壓電源電路等組成。前級(jí)緩沖電路主要由一個(gè)低噪聲高速運(yùn)放OPA642芯片組成，放大倍數(shù)為1，只起緩沖作用。增益放大電路由兩片AD603級(jí)聯(lián)組成，是通用可變?cè)鲆娣糯笃鞯闹黧w部分之一。另一個(gè)主體部分是單片機(jī)微控制電路，單片機(jī)微控制電路由最小單片機(jī)系統(tǒng)、DAC0832、LM324組成，輸出的模擬電壓給AD603的增益控制。按鍵電路設(shè)置3個(gè)按鍵，一個(gè)加鍵，一個(gè)減鍵，一個(gè)調(diào)整鍵。穩(wěn)壓電源電路采用LM78

27、15、LM7915、LM7805和LM7905構(gòu)成，輸出正負(fù)15V和正負(fù)5V的電壓。</p><p><b>　　圖3 原理方框圖</b></p><p><b>　　2.3 增益計(jì)算</b></p><p>　　總體電路增益描述的是輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的關(guān)系。</p><p>　　輸入信號(hào)Ui，

28、輸出信號(hào)Uo，增益放大倍數(shù)k，增益用Av表示，可由以下公式計(jì)算</p><p>　　k=Uo/Ui （1）</p><p>　　Av=20lg|k|dB （2）</p><p>　　增益Av由k決定，k為變量，由增益放大芯片AD603決定。</p><

29、;p><b>　　3 硬件電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 前級(jí)緩沖電路</p><p>　　輸入緩沖電路仿真圖如圖4所示，由于AD603的輸入電阻只有100Ω，要滿足輸入電阻大于1kΩ的要求，必須加入輸入緩沖部分用以提高輸入阻抗；另外前級(jí)電路對(duì)整個(gè)電路的噪聲影響非常大，必須盡量減少噪聲。故采用高速低噪聲電壓反饋型運(yùn)放OPA642作前級(jí)跟隨，同時(shí)

30、在輸入端加上二極管過(guò)壓保護(hù)。</p><p>　　輸入部分先用電阻分壓衰減，再由低噪聲高速運(yùn)放OPA642放大，整體上還是一個(gè)跟隨器，二極管1N3880A在此電路中可以保護(hù)輸入到OPA642的電壓峰峰值不超過(guò)其極限（2V）。其輸入阻抗大于2.4kΩ。</p><p><b>　　圖4 放大電路</b></p><p>　　設(shè)輸入信號(hào)V1，輸出

31、信號(hào)V2，運(yùn)算放大器同相輸入端輸入電壓為V+，反相輸入端輸入電壓為V_，可由以下公式計(jì)算放大倍數(shù)</p><p>　　V1/(R3+R1)=V+/R1 (2)</p><p>　　V2/(R1+R2)=V_/R2 (3)</p><p>　　根據(jù)虛短，虛短定理可得</p

32、><p>　　V+=V_ (4)</p><p>　　所以可得輸入信號(hào)V1與輸出信號(hào)關(guān)系式</p><p>　　V1=V2 (5)</p><p>　　所以前級(jí)電路電壓未放大，只是一個(gè)緩沖電路。</p><p&g

33、t;　　3.2 程控增益放大電路</p><p>　　3.2.1 芯片AD603簡(jiǎn)介</p><p>　　AD603是美國(guó)AD公司推出的一款寬頻帶、低噪聲、低畸變、增益變化范圍連續(xù)可調(diào)的可控增益放大器。</p><p>　　AD603由一個(gè)可通過(guò)外部反饋電路設(shè)置固定增益GF（31.07~51.07）的放大器，0~-41.14dB的壓控精密無(wú)源衰減器和40dB/V

34、的線差增益控制電路構(gòu)成。</p><p>　　AD603利用了X-AMP拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，X-AMP由一個(gè)0~-42.14dB的可變衰減器構(gòu)成。其中，可衰減器由一個(gè)七級(jí)R-2R梯形網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，每級(jí)的衰減量是6.02dB，所以可對(duì)輸入信號(hào)提供0~42.12dB的衰減。X-AMP結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是器優(yōu)越的噪聲特性，在1MHz寬帶，最大不失真輸出為1Vrms時(shí)，輸出x信噪比為86.6dB。</p><p&g

35、t;　　AD603所使用的固定增益放大器是可以改變?cè)鲆嬷档?。其增益GF通過(guò)VOUT于FDBK的連接形式確定，當(dāng)VOUT與FDBK短接的時(shí)候，GF=31.07dB；當(dāng)為開(kāi)路時(shí)，GF=51.07dB；在VOUT與FDBK之間接入電阻REXT，可以將GF設(shè)置在31.07dB~51.07dB之間的任意值。但是這種模式下的增益精度有所降低，當(dāng)外接電阻在2K左右時(shí)，誤差最大。若在VOUT與COMM間接入適當(dāng)?shù)碾娮杩梢蕴岣咴鲆?，最大可達(dá)60dB。&l

36、t;/p><p>　　AD603的封裝引腳及各引腳功能如表1所示。</p><p>　　表1 AD603各引腳功能</p><p>　　AD603增益變化范圍可分為三種控制模式</p><p>　　模式1：將FDBK與VOUT短路，即寬頻帶模式(90MHz帶寬)時(shí)增益變化范圍為-10~+30dB；</p><p>　　模

37、式2：FDBK與VOUT之間外接一個(gè)電阻REXT，COMM與FDBK端之間接一個(gè)5．6pF的電容用于頻率補(bǔ)償．根據(jù)放大器的增益關(guān)系式，選取合適的REXT，可獲得所需要的模式1與模式3之間的增益值．當(dāng)REXT=2．15kΩ時(shí)，增益變化范圍為0~+40dB；</p><p>　　模式3：FDBK與VOUT之間開(kāi)路，F(xiàn)DBK與COMM連接一個(gè)18pF的電容用于擴(kuò)展頻率響應(yīng)，該模式為高增益模式，增益范圍為10～50dB，

38、帶寬為9MHz。</p><p>　　3.2.2 AD603級(jí)聯(lián)電路</p><p>　　由AD603芯片資料可得，單個(gè)的AD603的增益可以用下式進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　GF(dB)=40VG+Go (6)</p><p>　　其中Vg是差動(dòng)式輸入的增益控制電壓</p>

39、<p>　　VG=Vgpos-Vgneg (7)</p><p>　　范圍是-500~+500mV，為統(tǒng)一單位量綱，在公式中單位應(yīng)當(dāng)使用伏特，即一0.5V～+0.5V，Go是增益起點(diǎn)，AD603內(nèi)部固定增益放大器接不同的反饋網(wǎng)絡(luò)Go有所不同。</p><p>　　以上三種模式中，增益GF與控制電壓VG的關(guān)系如圖5所示</p>

40、;<p>　　圖5 增益GF與控制電壓VG的關(guān)系</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用AD603典型接法中通頻帶最寬的一種（即第二種工作模式），通頻帶為90MHz，增益為－10～+30dB，輸入控制電壓Vg的范圍為－0.5~＋0.5V。</p><p>　　AD603的5、7腳相連，單片AD603的可調(diào)范圍為-10dB~30dB，兩片級(jí)聯(lián)增益可調(diào)范圍為-20~60dB。所以，程控

41、增益放大電路主要由2個(gè)AD603級(jí)聯(lián)構(gòu)成。</p><p>　　兩片AD603級(jí)聯(lián)可以用以下公式計(jì)算</p><p>　　Gain(dB)=80Vg+20dB (8)</p><p>　　Vg=Vgpos-Vgeng (9)</p><p>　　2個(gè)AD6

42、03芯片的控制端GNEG都接地，另一控制端GPOS接由單片機(jī)控制的8位D/A輸出，從而準(zhǔn)確地控制AD603的增益。控制電壓與AD603的增益成線性關(guān)系，其增益控制端輸入電壓范圍為－500mv~＋500mv，增益調(diào)節(jié)范圍為40dB，當(dāng)步進(jìn)4dB時(shí),控制端電壓需增大ΔVg,公式如下</p><p>　　ΔVg＝(Umax-Umin)/40 × 4 (10) </p>

43、<p>　　其中Umax=500mv,Umin=-500mv,計(jì)算得出ΔVg=100mv。</p><p>　　由于兩級(jí)AD603由同一電壓控制，所以，步進(jìn)4dB的控制電壓變化幅度為</p><p>　　ΔVg=100mv/2=50mv (11)</p><p><b>　　仿真電路如圖6。</b&g

44、t;</p><p><b>　　圖6 增益控制電路</b></p><p>　　電阻R1、R2并聯(lián)的電容C1、C7第一個(gè)作用是為了減小對(duì)高頻信號(hào)的阻抗，相當(dāng)于微分，這樣信號(hào)上升速度加快，第二個(gè)作用隔斷直流獲得耦合的作用。電容C2、C3、C4、C5、C8、C9、C10、C11起抗干擾作用.電容C6 提高AD603功率因數(shù)。</p><p>　　

45、3.3 控制部分電路</p><p>　　該部分由這一部分由51系列單片機(jī)AT89S52、DAC0832、LM324、按鍵、電源、LED數(shù)碼管組成。方框圖如圖7所示。</p><p>　　圖7 控制部分方框圖</p><p>　　3.3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　單片機(jī)最小系統(tǒng)是能補(bǔ)足單片機(jī)工作的最簡(jiǎn)單電路，它由單片機(jī)

46、、電源、晶體振蕩器、復(fù)位電路等構(gòu)成。它是本系統(tǒng)的處理單元也是控制單元，負(fù)責(zé)處理信號(hào)、外設(shè)的接口與控制，同時(shí)它也是所有軟件的載體。</p><p>　　AT89S52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位

47、中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，AT89C52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　AT89S52為8 位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc51 相同，其主要用于調(diào)整時(shí)的功能控制。功能包括對(duì)主IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，調(diào)整控制，測(cè)試圖控制，紅外遙控信號(hào)IR的接收解碼及與主板CPU通信等。主要管腳有：XTAL1（19 腳）和

48、XTAL2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 晶振。RST（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。VCC（40 腳）為供電端口，接+5V電源，GND（20 腳）為接地端。。</p><p><b>　　其管腳如表2所示：</b></p><p>　　表2 AT89c52引腳號(hào)</p><p>　　單片機(jī)正常工作時(shí)，

49、都需要有一個(gè)時(shí)鐘電路和一個(gè)復(fù)位電路。本設(shè)計(jì)中選擇了內(nèi)部時(shí)鐘方式和按鍵電平復(fù)位電路，來(lái)構(gòu)成單片機(jī)的最小電路。如圖8所示。</p><p>　　圖8 單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p><b>　?。?） 時(shí)鐘電路</b></p><p>　　在C52單片機(jī)片內(nèi)有一個(gè)高增益的反相放大器，反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2，由該放大器

50、構(gòu)成的振蕩電路和時(shí)鐘電路一起構(gòu)成了單片機(jī)的時(shí)鐘方式。根據(jù)連接硬件電路的不同，單片機(jī)的時(shí)鐘連接方式可分為外部時(shí)鐘方式和內(nèi)部時(shí)鐘方式，本次設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。</p><p>　　在內(nèi)部方式時(shí)鐘電路中，必須在XTAL1（即18管腳）和XTAL2（即19管腳）引腳兩端跨接石英晶體振蕩器和兩個(gè)微調(diào)電容構(gòu)成振蕩電路，通常C1和C2一般取33pF，晶振的頻率取值在1.2MHz～12MHz之間。對(duì)于外接時(shí)鐘電路，要求XTAL

51、1接地，XTAL2腳接外部時(shí)鐘，對(duì)于外部時(shí)鐘信號(hào)并無(wú)特殊要求，只要保證一定的脈沖寬度，時(shí)鐘頻率低于12MHz即可。晶體振蕩器的振蕩信號(hào)從XTAL2端送入內(nèi)部時(shí)鐘電路，它將該振蕩信號(hào)二分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘信號(hào)P1和P2供單片機(jī)使用。時(shí)鐘信號(hào)的周期稱(chēng)為狀態(tài)時(shí)間S，它是振蕩周期的2倍，P1信號(hào)在每個(gè)狀態(tài)的前半周期有效，在每個(gè)狀態(tài)的后半周期P2信號(hào)有效。CPU就是以?xún)上鄷r(shí)鐘P1和P2為基本節(jié)拍協(xié)調(diào)單片機(jī)各部分有效工作的。如圖9所示。</

52、p><p><b>　　圖9 時(shí)鐘電路</b></p><p><b>　?。?） 復(fù)位電路</b></p><p>　　單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初始狀態(tài)開(kāi)始工作。S89系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從RST引腳（即9管腳）輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)

53、時(shí)，且振蕩器穩(wěn)定后，如果RST引腳上有一個(gè)高電平并維持2個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)振蕩周期)以上，則CPU就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有上電復(fù)位和手動(dòng)按鈕復(fù)位。本次設(shè)計(jì)采用手動(dòng)按鈕復(fù)位。</p><p>　　手動(dòng)按鈕復(fù)位需要人為的在復(fù)位輸入端RST上加入高電平。一般采用的辦法是在RST端和正電源VCC之間接一個(gè)按鈕。當(dāng)人為按下按鈕時(shí)，則VCC的+5V電平就會(huì)直接加到RST端。復(fù)位電路如圖10。</p

54、><p><b>　　圖10 復(fù)位電路</b></p><p>　?。?） 按鍵控制部分</p><p>　　本次設(shè)計(jì)放大器的按鍵控制部分共設(shè)三個(gè)按鍵，前兩個(gè)個(gè)按鍵分別設(shè)為自加鍵與自減鍵，每次加或減電壓變化0.05V，增益變化4dB。剩下一個(gè)按鍵設(shè)置為啟動(dòng)程序與保存鍵。按鍵接單片機(jī)P3端口（14、15、17腳）。如圖11。</p>

55、<p>　　圖11 按鍵控制電路</p><p><b>　?。?） 顯示電路</b></p><p>　　LED數(shù)碼管是由條形發(fā)光二極管組成“8”字型的LED顯示器。通過(guò)數(shù)碼管中發(fā)光二極管的亮暗組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以及其他符號(hào)。數(shù)碼管有七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管之分。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單

56、元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管；按能顯示多少個(gè)“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管。共陰級(jí)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰級(jí)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。共陽(yáng)級(jí)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為

57、高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。</p><p>　　LED數(shù)碼管接入單片機(jī)中分為段碼和位碼，段碼為數(shù)碼管顯示提供的各段狀態(tài)組，也即字型代碼；位碼是數(shù)碼管哪一位顯示的代碼。在段碼字節(jié)中代碼位與各段發(fā)光二級(jí)官的對(duì)應(yīng)關(guān)系：段碼的D7-D0對(duì)應(yīng)段名a,b,c,d,e,f,d,dp。</p><p>　　段碼只與數(shù)碼管公共引腳接法（共陽(yáng)極和共陰極）有關(guān)。在八段

58、數(shù)碼管中，顯示十六進(jìn)制的段碼值如下表</p><p>　　表3 十六進(jìn)制數(shù)碼段表 </p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用4位共陽(yáng)數(shù)碼管作為顯示器，段控接P1口（1~8腳），位控接P3口（10~13腳），如圖12所示</p><p>　　圖12 LED顯示電路</p><p>　　3.3.2 DAC0832電壓輸出電路</p>

59、<p>　　DAC0832是采樣頻率為八位的D/A轉(zhuǎn)換器件，芯片內(nèi)有兩級(jí)輸入寄存器，使DAC0832具備單緩沖、雙緩沖和直通三種輸入方式，以便適于各種電路的需要(如要求多路D/A異步輸入、同步轉(zhuǎn)換等)。其引腳如表4所示。</p><p>　　表4 DAC0832管腳</p><p>　　DAC0832引腳功能說(shuō)明：</p><p>　　* D0～D7：8

60、位數(shù)據(jù)輸入線，TTL電平，有效時(shí)間應(yīng)大于90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會(huì)出錯(cuò))；</p><p>　　* ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)輸入線，高電平有效；</p><p>　　* CS：片選信號(hào)輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器），低電平有效；</p><p>　　* WR1：數(shù)據(jù)鎖存器寫(xiě)選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。由ILE、CS、WR1的邏輯組合產(chǎn)生LE1，當(dāng)

61、LE1為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換，LE1的負(fù)跳變時(shí)將輸入數(shù)據(jù)鎖存；</p><p>　　* XFER：數(shù)據(jù)傳輸控制信號(hào)輸入線，低電平有效，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效；</p><p>　　* WR2：DAC寄存器選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。由WR2、XFER的邏輯組合產(chǎn)生LE2，當(dāng)LE2為高電平時(shí)，DAC寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化，LE2的

62、負(fù)跳變時(shí)將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入DAC寄存器并開(kāi)始D/A轉(zhuǎn)換。</p><p>　　* IOUT1：電流輸出端1，其值隨DAC寄存器的內(nèi)容線性變化；</p><p>　　* IOUT2：電流輸出端2，其值與IOUT1值之和為一常數(shù)；</p><p>　　*RFB：反饋電阻端，電阻（15KΩ）已固化在芯片中。改變RFB端外接電阻值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度；</p>

63、;<p>　　* VCC：電源輸入端，VCC的范圍為+5V～+15V；</p><p>　　* VREF：基準(zhǔn)電壓輸入線，VREF的范圍為-10V～+10V；</p><p>　　* AGND：模擬信號(hào)地；</p><p>　　* DGND：數(shù)字信號(hào)地。</p><p>　　DAC0832是采樣頻率為八位的D/A轉(zhuǎn)換芯片，集成電

64、路內(nèi)有兩級(jí)輸入寄存器，使DAC0832芯片具備雙緩沖、單緩沖和直通三種輸入方式，以便適于各種電路的需要(如要求多路D/A異步輸入、同步轉(zhuǎn)換等)，所以這個(gè)芯片的應(yīng)用很廣泛。 D/A轉(zhuǎn)換結(jié)果采用電流形式輸出，若需要需求的模擬電壓信號(hào)，可通過(guò)一個(gè)高輸入阻抗的線性運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)。運(yùn)放的反饋電阻可通過(guò)RFB端引用片內(nèi)固有電阻，也可外接。DAC0832邏輯輸入滿足TTL電平，可直接與TTL電路或微機(jī)電路連接。</p><p>

65、;　　一個(gè)8位D/A轉(zhuǎn)換器有8個(gè)輸入端（其中每個(gè)輸入端是8位二進(jìn)制數(shù)的一位），有一個(gè)模擬輸出端。輸入可有2^8=256個(gè)不同的二進(jìn)制組態(tài)，輸出為256個(gè)電壓之一，即輸出電壓不是整個(gè)電壓范圍內(nèi)任意值，而只能是256個(gè)可能值。所以單片機(jī)輸出數(shù)字信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)化成模擬信號(hào)電壓U，公式如下</p><p>　　U=-VREF*D/256 (12)</p>

66、<p>　　本次設(shè)計(jì)采用單緩沖輸入方式，由于本設(shè)計(jì)要求增益調(diào)節(jié)范圍為0.10~1.00，1.0~10.0，10~100，即-20dB~40dB,按照公式（8），可得Vg=-1/2V~1/4V,當(dāng)基準(zhǔn)電壓VREF接-5V時(shí)，DAC0832輸出正電壓，當(dāng)基準(zhǔn)電壓VREF接+5V時(shí)，DAC0832輸出負(fù)電壓。Multisim中DAC0832是用IDAC16來(lái)代替。電路如圖13所示。</p><p>　　圖13

67、 DAC0832的模擬電壓輸出電路</p><p>　　DAC0832與LM324組成單緩沖接入方式，滑動(dòng)變阻器R5可微調(diào)輸出電壓，使之符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　LM324系列器件帶有差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器, 是一種低功率運(yùn)放芯片, 有14個(gè)管腳,與單電源應(yīng)用場(chǎng)合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它們有一些明顯的優(yōu)點(diǎn)。該四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的電源下。共模輸入范圍包括

68、負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場(chǎng)合中采用外部偏置元件的必要性。它有5個(gè)引出腳，其中“+”、“-”為兩個(gè)信號(hào)輸入端，“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相同。</p><p>　　根據(jù)公式（12），上述電路最終輸出電壓U=-5*D/256,其中D為單

69、片機(jī)輸入到DAC0832的值。</p><p>　　控制部分電路圖如圖14, 其中，RP1為排阻。</p><p>　　圖12　　控制部分電路</p><p>　　3.4 直流穩(wěn)壓電源電路</p><p>　　如圖13所示：電路為自行設(shè)計(jì)的正負(fù)15V和正負(fù)5V的直流穩(wěn)壓電源電路圖。分別采用LM7815、LM7915、LM7805和LM790

70、5構(gòu)成，電路簡(jiǎn)單，工作可靠。唯一的缺點(diǎn)是效率較低。</p><p>　　一塊LM7815和一塊LM7815三端穩(wěn)壓器對(duì)稱(chēng)連接，可獲得一正負(fù)15v對(duì)稱(chēng)的穩(wěn)壓電源。一塊LM7805與一塊LM7905三端穩(wěn)壓器對(duì)接連接，可獲得一正負(fù)5v對(duì)稱(chēng)的穩(wěn)壓電源。其中橋式整流屬于全波整流，它不是利用副邊帶有中心抽頭的變壓器,而是用四個(gè)二極管接成電橋形式，使在電壓的正負(fù)半周均有電流流過(guò)負(fù)載，在負(fù)載形成單方向的全波脈動(dòng)電壓。經(jīng)過(guò)C5、

71、C8，C6、C7濾波得到一直流電壓，再經(jīng)D5.D6,D3.D4整流得到所需電壓。其中C1、C2、C3、C4都起慮波作用。</p><p>　　圖13 直流穩(wěn)壓電源電路</p><p><b>　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　軟件編程部分是設(shè)計(jì)的電路能否成功的關(guān)鍵。因?yàn)閱纹瑱C(jī)具有編程和自動(dòng)運(yùn)算的功能，所以產(chǎn)品中有很多的功能都

72、是通過(guò)軟件的形式實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　通用可變?cè)鲆娣糯笃鞯南到y(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法。整個(gè)系統(tǒng)由主程序模塊、數(shù)據(jù)顯示程序模塊、按鍵掃描程序模塊、數(shù)據(jù)處理模塊等各種功能模塊組成。</p><p><b>　　4.1 主程序模塊</b></p><p>　　主程序模塊是將各個(gè)子程序模塊連接起來(lái)的程序的主體部分。它主要功能是將要輸出的數(shù)據(jù)

73、進(jìn)行處理和和現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的要求。首先初始化系統(tǒng)，最高位顯示P.等待操作，然后判斷開(kāi)始鍵P3.7是否按下，若按下，則最高位顯示R；接著判斷操作鍵P3.7是否按下，若按下，則最高位變成d，再判斷P3口的P3.4、P3.5兩鍵是否按下，兩鍵分別表示自加、自減鍵。子函數(shù)為DAC=i*2，i為變量隨著自加、自減而變化，DAC為單片機(jī)給DAC0832的值。主程序模塊的流程圖如圖14所示：</p><p><b>

74、　　圖14 主流程圖</b></p><p>　　4.2 數(shù)據(jù)顯示程序模塊</p><p>　　要顯示的數(shù)據(jù)首先得轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)然后取出每一位十進(jìn)制數(shù)位再送到數(shù)碼管顯示。其顯示過(guò)程是首先將位選碼、段選碼初始化賦值，分別送單片機(jī)端口P3口的P3.0~P3.3、P1口，通過(guò)查表將存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)送LED顯示；調(diào)延時(shí)程序等待顯示，接著指向下一個(gè)顯示單元，直到4位顯示完退出。數(shù)據(jù)顯示

75、程序模塊的詳細(xì)流程圖如圖15所示：</p><p>　　圖15 數(shù)據(jù)顯示程序流程圖</p><p>　　4.3 按鍵掃描程序模塊</p><p>　　設(shè)計(jì)中要顯示-20~40的數(shù)據(jù)，所以?xún)蓚€(gè)按鍵，一個(gè)自加，一個(gè)自減。在單片機(jī)最小系統(tǒng)板中按鍵接在P3口的P3.4、P3.5、P3.7口線上。按鍵處理首先得測(cè)P3口的P3.7有沒(méi)有鍵按下，如果有則讀P3口的值保存在一個(gè)內(nèi)

76、存單元內(nèi)，延時(shí)去抖然后在繼續(xù)判斷P3.7是否按下，如果有則讀P3口的值保存在一個(gè)內(nèi)存單元內(nèi)，再判斷是否有鍵按下，再讀取鍵值保存。接著再延時(shí)去抖判斷按鍵是否已經(jīng)松開(kāi)，最后將鍵值作為返回值返回。按鍵程序的詳細(xì)流程圖如圖3.5所示：</p><p><b>　　圖16 按鍵程序</b></p><p>　　5 測(cè)試結(jié)果和分析數(shù)據(jù)</p><p>

77、　　5.1 D/A轉(zhuǎn)化輸出電壓測(cè)量</p><p>　　AD603增益控制所需電壓由D/A轉(zhuǎn)化電路所得。</p><p>　　(1)當(dāng)DAC0832的基準(zhǔn)電壓VREF接+5V時(shí)，根據(jù)公式（12），可得出表5</p><p>　　表5 D值與輸出電壓及總體增益的關(guān)系</p><p>　　注：（注釋1）D值為單片機(jī)給DAC0832的數(shù)字信號(hào)。&

78、lt;/p><p>　?。?）當(dāng)DAC0832的基準(zhǔn)電壓VREF接-5V時(shí)，根據(jù)公式（12），可得出表6。</p><p>　　表6 電壓輸出與D值的關(guān)系</p><p>　　注：（注釋2）D值為單片機(jī)給DAC0832的數(shù)字信號(hào)。</p><p>　　5.2 幅頻特性測(cè)量</p><p>　　運(yùn)行仿真，AD603輸入端

79、加峰-峰值為40mV正弦波。輸入AD603的控制端初始電壓為0V，測(cè)量輸出信號(hào)。波形測(cè)試如圖17，幅度測(cè)試如圖18。輸入信號(hào)Ui=20mV，輸出信號(hào)Uo=233.333mV，由公式（1），可得放大倍數(shù)k=11.667，由公式（2）可得增益Av=21.339dB。所以理論增益Av=21.339dB,實(shí)際增益Av=20.921，誤差為0.418dB。在6MHz時(shí)增益為21.009dB，所以在DC—6MHz帶寬范圍內(nèi)，輸出大信號(hào)幅度波動(dòng)不超過(guò)

80、1dB。</p><p>　　圖17 初始電壓0V波形</p><p>　　圖18 初始電壓0V增益</p><p>　　AD603輸入端加峰-峰值為40mV正弦波。按下自加按鍵，輸入AD603控制端電壓變?yōu)?.05V，測(cè)量輸出信號(hào)。波形測(cè)試如圖19，幅度測(cè)試如圖20。輸入信號(hào)Ui=20mV，輸出信號(hào)Uo=333.333mV，由公式（1），可得放大倍數(shù)k=16.

81、667，由公式（2）可得增益Av=24.437dB。所以理論增益Av=24.437dB,實(shí)際增益Av=25.026，誤差為0.589dB。在6MHz時(shí)增益為25.114dB，所以在DC—6MHz帶寬范圍內(nèi)，輸出大信號(hào)幅度波動(dòng)不超過(guò)1dB。</p><p>　　圖19 控制端電壓0.05V波形</p><p>　　圖20 控制端電壓0.05V增益</p><p>

82、　　AD603輸入端加峰-峰值為40mV正弦波。依次按下自加，直到輸入AD603控制端電壓變?yōu)?.25V，測(cè)量輸出信號(hào)。波形測(cè)試如圖21，幅度測(cè)試如圖22。輸入信號(hào)Ui=20mV，輸出信號(hào)Uo=2.167V，由公式（1），可得放大倍數(shù)k=108.333，由公式（2）可得增益Av=40.695dB。所以理論增益Av=40.695dB,實(shí)際增益Av=40.502，誤差為0.193dB。在6MHz時(shí)增益為40.59dB，所以在DC—6MHz帶

83、寬范圍內(nèi)，輸出大信號(hào)幅度波動(dòng)不超過(guò)1dB。</p><p>　　圖21 控制端電壓0.25V波形</p><p>　　圖22 控制端電壓0.25V增益</p><p>　　（4） AD603輸入端加峰-峰值為40mV正弦波。運(yùn)行仿真，按下自減健，輸入AD603控制端電壓為-0.05V，測(cè)量輸出信號(hào)。波形測(cè)試如圖23，幅度測(cè)試如圖24。輸入信號(hào)Ui=20mV，輸

84、出信號(hào)Uo=133.333mV，由公式（1），可得放大倍數(shù)k=6.667，由公式（2）可得增益Av=16.478dB。所以理論增益Av=16.478dB,實(shí)際增益Av=16.051，誤差為0.427dB。在6MHz時(shí)增益為16.139dB，所以在DC—6MHz帶寬范圍內(nèi)，輸出大信號(hào)幅度波動(dòng)不超過(guò)1dB。</p><p>　　圖23 控制端電壓-0.05V波形</p><p>　　圖24

85、 控制端電壓-0.05V增益</p><p>　?。?）AD603輸入端加峰-峰值為40mV正弦波。按下自減按鍵，輸入AD603控制端電壓變?yōu)?0.25V，測(cè)量輸出信號(hào)。波形測(cè)試如圖25，幅度測(cè)試如圖26。輸入信號(hào)Ui=20mV，輸出信號(hào)Uo=21.667mV，由公式（1），可得放大倍數(shù)k=1.083，由公式（2）可得增益Av=16.478dB。所以理論增益Av=0.695dB,實(shí)際增益Av=0.656，誤差為0

86、.039dB。在6MHz時(shí)增益為0.744dB，所以在DC—6MHz帶寬范圍內(nèi)，輸出大信號(hào)幅度波動(dòng)不超過(guò)1dB。</p><p>　　圖25 控制端電壓-0.25V波形</p><p>　　圖26 控制端電壓-0.25V增益</p><p>　?。?）依次按下自減，直到輸入AD603控制端電壓變?yōu)?0.5V，測(cè)量輸出信號(hào)。波形測(cè)試如圖27，幅度測(cè)試如圖28。輸入

87、信號(hào)Ui=20mV，輸出信號(hào)Uo=1.833mV，由公式（1），可得放大倍數(shù)k=0.092，由公式（2）可得增益Av=-20.725。所以理論增益Av=-20.725dB,實(shí)際增益Av=-20.177，誤差為0.548dB。在6MHz時(shí)增益為-20.089dB，所以在DC—6MHz帶寬范圍內(nèi)，輸出大信號(hào)幅度波動(dòng)不超過(guò)1dB。</p><p>　　圖27 控制端電壓-0.5V波形</p><p

88、>　　圖28 控制端電壓-0.5V增益</p><p><b>　　6 設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　這是本人用C語(yǔ)言結(jié)合硬件電路做的一個(gè)完整的仿真電路，完成了相應(yīng)的功能。不管是在硬件電路連接還是在程序設(shè)計(jì)的過(guò)程中都遇到了諸多困難。比如在硬件電路連接中，AD603的引腳接錯(cuò)，導(dǎo)致最大放大倍數(shù)得不到設(shè)計(jì)要求，在查了AD603的連接手冊(cè)后，終于連接正確，

89、得到設(shè)計(jì)要求的增益40dB，當(dāng)然在糾正AD603的連接問(wèn)題的過(guò)程，使我對(duì)AD603這款新品有了新的認(rèn)識(shí)。其實(shí)真正難解決的還是程序的設(shè)計(jì)部分，首先我參照《單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)》（第4版）的程序設(shè)計(jì)，但是當(dāng)我將程序全部寫(xiě)完之后不能正常運(yùn)行，修改之后而且數(shù)碼管也顯示也顯示錯(cuò)誤，電壓的輸出誤差也較大。后來(lái)通過(guò)和同學(xué)的討論以及請(qǐng)教同學(xué)老師將數(shù)碼管和給變量賦值的設(shè)計(jì)思路改變，把閉環(huán)回路改成開(kāi)環(huán)電路即經(jīng)過(guò)AD603放大的信號(hào)本要經(jīng)過(guò)一個(gè)A/D轉(zhuǎn)

90、化成數(shù)字信號(hào)反饋給單片機(jī)處理放大倍數(shù)比較的部分被去掉了，變成了一個(gè)開(kāi)環(huán)電路，在數(shù)碼管的顯示就不如閉環(huán)回路的精確，只是一個(gè)粗略的值。而在編寫(xiě)給DAC0832賦值的程序時(shí)，DAC0832的基準(zhǔn)電壓時(shí)用一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)接的正+5V電壓和-5V電壓，由于是手動(dòng)操作，所以編寫(xiě)了3個(gè)程序來(lái)完成電壓的正負(fù)值輸出和數(shù)碼管的正</p><p>　　在總體設(shè)計(jì)中，考慮的本次設(shè)計(jì)只要求可變?cè)鲆鎸?shí)現(xiàn)，末級(jí)功率放大就去掉了，對(duì)本次設(shè)計(jì)影響

91、不大。</p><p>　　對(duì)于設(shè)計(jì)要求（1）要求的三檔,仿真設(shè)計(jì)中用了自加、自減鍵來(lái)完成4dB不連續(xù)可調(diào)步進(jìn)；對(duì)于設(shè)計(jì)要求（2），增益為100時(shí)，在DC—1MHz帶寬范圍內(nèi)，輸出的信號(hào)幅度波動(dòng)不超過(guò)5%的要求，在仿真中增益微100時(shí)的DC—1MHz帶寬范圍內(nèi)，輸出地信號(hào)幅度波動(dòng)不超過(guò)0.5dB，符合要求；對(duì)于設(shè)計(jì)要求（3），增益為100時(shí)，輸入端短路，輸出端電壓值不超過(guò)±5mV的要求，本次設(shè)計(jì)采用仿真

92、設(shè)計(jì)，屬于理想狀態(tài)，不用考慮這一要求。所以設(shè)計(jì)要求基本到達(dá)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]丁玉美,高西全．?dāng)?shù)字信號(hào)處理[M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社,2008.</p><p>　　Ding Yumei Gao Xiquan. Digital signal processing [M]. Xi

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98、isim 10電路設(shè)計(jì)及應(yīng)用[M].北京： 國(guó)防工業(yè)出版社,2008.</p><p>　　Wang Guanhua. Multisim circuit design and application [M]. Beijing: national defence industry press, 2008.</p><p>　　[8]馬忠梅，籍順心等，單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) [M]. 第四

99、版.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.</p><p>　　Ma Zhongmei, working, etc., MCU C language application program design [M]. 4th edition. Beijing: Beijing university of aeronautics and astronautics press, 2007.</p><

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101、8, 29 (4)</p><p>　　[10]白鳳山，張立倩，黃威. 一種基于單片機(jī)的可編程自動(dòng)增益放大器的實(shí)現(xiàn)[J]．內(nèi)蒙古人學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002,33（6）</p><p>　　Bai Fengshan Zhang Liqian, Huang Wei. A kind of based on single chip microcomputer automatic progra

102、mmable gain amplifier implementation [J]. Journal of Inner Mongolia to study (natural science edition), 2002 (6)</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，首先衷心感謝這幾個(gè)月來(lái)給予我?guī)椭?、指?dǎo)和關(guān)懷的**老師，她嚴(yán)謹(jǐn)

103、的治學(xué)態(tài)度和悉心教導(dǎo)是我一生中的寶貴財(cái)富，她孜孜不倦的工作精神和對(duì)學(xué)生的熱情態(tài)度使我受益良多。在此，謹(jǐn)向**老師致以由衷的敬意和誠(chéng)摯的感謝。</p><p>　　感謝同班的**等同學(xué)，他們給予了我許多有益的建議，幫助和啟發(fā)了我解決了許多的問(wèn)題。感謝我的父母多年來(lái)含辛茹苦的養(yǎng)育，在漫長(zhǎng)的學(xué)習(xí)生涯中，他們省吃?xún)€用，用血汗苦苦支撐著我近十八年的求學(xué)生涯，他們才是這個(gè)世界上最偉大最平凡的人!</p><

104、;p>　　最后，感謝所有在大學(xué)學(xué)習(xí)期間給與我?guī)椭椭笇?dǎo)的所有老師和朋友們，祝你們事業(yè)一帆風(fēng)順，心想事成。</p><p><b>　　附錄一 總電路圖</b></p><p><b>　　附錄二 源程序</b></p><p><b>　　源程序</b></p><p&g

105、t;　　/*************************數(shù)碼管顯示-20~0**************************/</p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#include<absacc.h></p><p>　　#include<intrins.h></p>

106、<p>　　#define DAC XBYTE[0X0000]</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define nchar signed char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　//#define DAC

107、 XBYTE[0x7fff]</p><p>　　//uchar xdata DAC0832 _at_ 0xF000;</p><p>　　sbit G1=P3^0;</p><p>　　sbit G2=P3^1;</p><p>　　sbit G3=P3^2;</p><p>　　sbit G4=P3^3;<

108、;/p><p>　　sbit add=P3^4;/*自加*/ </p><p>　　sbit minus=P3^5;/*自減*/ </p><p>　　sbit save=P3^7;/*調(diào)整*/</p><p>　　uchar code table[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x8

109、0,0x90};</p><p>　　/***共陽(yáng)數(shù)碼管字****0***1****2****3****4****5****6****7****8***9***/</p><p>　　nchar i=10,a=20,mode=0,d,ge,shi,bai;</p><p>　　void display();</p><p>　　void de

110、lay(uchar z);</p><p>　　void keyscan(void);</p><p><b>　　main()</b></p><p><b>　　{uchar n;</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><