使用MSP430F149单片机设计宽带直流放大器的详细论文说明

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上传日期: 2019-09-17

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标签:MSP430F149(131)单片机(18092)放大器(6820)

  本设计由输入缓冲电路,增益控制电路,后级功率放大电路,测量电路,单片机控制及显示和电源模块六个功能模块组成。其中前级放大由两块高性能集成宽带、低噪声可变增益放大器AD603 级联而成,负责信号放大并与单片机电路配合实现了增益控制;后级功率输出模块采用分立元器件构成,得到较高的输出电压范围;系统控制模块以TI公司的超低功耗MSP430F149单片机为主,可完成增益设定、电压有效值计算和输出电压有效值显示等功能。系统采用电压反馈控制方式实现了自动增益控制,AGC范围较宽。

  按照题目要求,我们设计的宽带直流放大器包括输入缓冲、增益控制电路、后级放大、测量、键盘显示和直流稳压电源六大功能模块。其总体框图如下图1-1:

  方案一:简单的放大电路可以由三极管搭接的放大电路实现,为了满足增益60dB的要求,可以采用多级放大电路实现。对电路输出用二极管检波产生反馈电压调节前级电路实现自动增益的调节。本方案由于大量采用分立元件,如三极管等,电路比较复杂,工作点难于调整,尤其增益的定量调节非常困难。此外,由于采用多级放大,电路稳定性差,容易产生自激现象。

  方案二:DAC 控制增益。如图1-2,输入信号放大后作为基准电压送给DAC的Vref 脚,相当于一个程控衰减器。再接一级放大,这两级放大可实现要求的放大倍数。输出接到有效值检测电路上,反馈给单片机。单片机根据反馈调节衰减器,实现AGC。还可通过输入模块预置增益值,控制DAC 的输出,实现程控增益。但增益动态范围有限,故不采用。

  方案三:电压控制增益。如图1-3,信号经缓冲器后进入可编程增益放大器PGA--AD603,放大后进入峰值测量部分,得出的峰值采样后送入单片机,再由DAC 输出给AD603 控制放大倍数,实现自动增益控制。同时可通过输入模块设置增益值,控制DAC的输出,实现程控增益放大。

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