通用可变增益放大器毕业设计论文.doc

2013届毕业设计说明书 通用可变增益放大器 系 、 部：电气与信息工程学院 学生姓名： 指导教师： 职 称： 讲师 专 业： 电子信息工程 班 级： 电子0903 学 号： 09401140317 2013 年 6 月摘 要本设计基于单片机的可变增益放大器设计，系统由前级输入缓冲模块、增益控制模块，单片机控制模块，D/A模块组成。采用AT89S52单片机作为微控制器，以可编程增益放大器AD603为放大电路的核心。设计具有通用可变增益放大及所使用的基于单片机的直流电压源。由低噪声高速运放OPA642组成的前级缓冲电路，波形无明显失真。由AD603级联组成增益放大器，实现增益 -2040dB 范围内可按4dB步进可调，且在06MHz通频带内增益起伏在1dB以下，波形无明显失真，采用的两级级联放大电路不但提高了放大增益而且扩展了通频带宽。微控制器由AT89S52单片机通过8位D/A转换芯片DAC0832，再经运放芯片LM324输出，将数字信号转换成模拟电压信号，送增益放大器实现增益可调并经数码管显示放大增益。设计通过实验仿真完成。设计采用的压控增益器件AD603，在进行了合理的级联和阻抗匹配后，能进行增益的控制，稳定性好，可控范围大。整个设计除个别指标未能达到设计要求外，其它全部达到设计要求。关键字：可控增益放大；AD603；单片机ABSTRACTThe 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 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-speed op-amp OPA642 front-end buffer circuit, waveform has no obvious distortion. By AD603 cascaded gain amplifier, the gain of -20 40dB range according to 4dB continuously adjustable, and in the 0 6MHz frequency pass band gain fluctuation in 0.5dB, waveform without significant distortion, using two cascaded amplification circuit can not only improve the amplifier gain and extends the frequency bandwidth. Micro controller is composed of AT89S52 microcontroller through the 8 bit D/A converter chip DAC0832, the chip LM324 output, converts digital signals into analog voltage signal, send the gain of the amplifier gain can be adjusted and the digital tube display gain.Design through the experimental simulation is completed. Design of the VCO gain device AD603, carried out in 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 design requirements.Key words Controllable gain amplification; AD603; microcomputer目 录1 绪论11.1 引言11.2 增益放大器概述11.3 通用可变增益放大器的应用12 方案论证及比较32.1 设计要求32.2 主要模块选择与论证32.3 总体方案框图52.4 增益计算53 硬件电路设计73.1 前级缓冲电路73.2 程控增益放大电路83.2.1 芯片AD603简介83.2.2 AD603级联电路93.3 控制部分电路113.3.1 单片机最小系统设计113.3.2 DAC0832电压输出电路173.4 直流稳压电源电路204 系统软件设计214.1 主程序模块214.2 数据显示程序模块224.3 按键扫描程序模块23 测试结果和分析数据245.1 D/A转化输出电压测量245.2 幅频特性测量246 设计总结31参考文献32致 谢34附录一 总电路图35附录二 源程序361 绪论1.1 引言在许多生物电信号测试过程中 ,需要对一些弱信号传感器的输出信号进行放大处理，本次设计了对这种信号的放大电路。随着微电子技术的发展，人们急切地需求能远距离快速而精准地传送多媒体信息。于是，无线通信技术得到了高速的发展，技术也越发成熟。而通用可变增益放大器是上述通信系统和其它电子系统必不可少的一部分。所以，通用可变增益放大器在通信系统中起到非常重要的作用，于是人们也对它的要求也越来越高。通用可变增益放大器在科研中具有重要作用，通用可变增益放大器广泛应用于DA转换器、AD 转换器、波形发生器、有源滤波器、视频放大器、音频放大器等电路。例如在电视、广播、雷达、通讯、自动控制等各种装置中。因此通用可变增益放大器应用十分广泛，有非常好的市场前景。1.2 通用可变增益放大器概述通用可变增益放大器是一种放大信号幅度的装置，它是电子信息和自动化技术工具中处理信号的重要组成部分。对于线性可变增益放大器放大器，输出就是输入信号的复现和增强，输出与输入成正比。对于非线性可变增益放大器，输出则与输入信号成一定函数关系。放大器按所处理信号物理量分为电子放大器、机电放大器、气动放大器、液动放大器和机械放大器等，其中用得最广泛的是电子放大器。随着射流技术的推广，气动或液动放大器的应用也逐渐增多。电子放大器又按所用有源器件分为固体放大器、磁放大器、晶体管放大器和真空管放大器，其中又以晶体管放大器应用最广。在自动化仪表中晶体管放大器常用于信号的电压放大和电流放大，主要形式有推挽放大和单端放大。此外，还常用于阻抗隔离、匹配、电流-电压转换、电荷-电压转换（如电荷放大器）以及利用放大器实现输出与输入之间的一定函数关系（如运算放大器）。1.3 通用可变增益放大器的应用 放大器是能把输入信号的电压或功率放大的装置，由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。程控增益放大器是一种放大倍数由程序控制的放大器，主要用于对幅度较小信号进行增益控制，在多通道多参数空间一个测量放大器，多通道放大器的信号的大小并不相同，都是放大至设计要求的放大倍数，因此对各个通路要求测量放大器的增益也不同。放大器的交流是由数字信号控制的反馈电阻完成的，这种电路结构简单成本低，易于设计。程控放大器利用拨码开关的数码代替电位器刻度，具有线性度好、精度高、直观，可直接或间接取代一般线性电位器或多圈线性电位器。在电子仪器仪表设备、工业自动化控制，稳压、恒流、供电、机电保护、电动机保护、温控、湿度、压力、重量等自动控制中达到数字设定的目的。放大器的增益的变化是由数字信号控制其反馈电阻完成的。2 方案论证及比较2.1 设计要求（1）放大器的电压增益可设为三档：0.101.00，1.010.0，10100；（2）增益为100时，在DC1MHz带宽范围内，输出的信号幅度波动不超过5%；（3）增益为100时，输入端短路，输出端电压值不超过±5mV；2.2 主要模块选择与论证增益控制部分方案一 场效应管工作在可变电阻区，输出信号取自电阻与场效应管对V的分压。采用场效应管作AGC(自动增益控制)可以达到很高的频率和很低的噪声，但电源的漂移将会引起分压比的变化，用这种方案很难实现增益的精确控制和长时间稳定。原理框图如图1所示。图1 增益放大器电路图方案二 采用可编程放大器的思想，将输入的交流信号作为高速D/A的基准电压，这时的D/A作为一个程控衰减器。理论上讲，只要D/A的速度够快、精度够高就可以实现很宽范围的精密增益调节。但是控制的数字量和最后的增益(dB)不成线性关系而是成指数关系，造成增益调节不均匀，精度下降。方案三 使用经单片机输出模拟信号在D/A转化后的控制电压与增益改变成线性关系的PGA（可编程增益放大器） (如图2)。根据本设计对放大电路的增益可控的要求,考虑直接选取可调增益的运放实现芯片,如AD603芯片。其内部由固定增益放大器和R-2R梯形电阻网络构成,加在其梯型网络输入端的信号先经衰减后,再由固定增益放大器输出,衰减量是由加在增益控制接口的参考电压决定;而这个参考电压可通过单片机进行运算并控制D/A芯片输出控制电压得来,从而实现较精确的数控。此外AD603单级实际工作时可提供超过30dB的增益,而两级级联后可得到60dB以上的增益,通过后级放大器放大输出,在高频时也可提供超过60dB的增益。这种方法的优点是电路集成度高、条理较清晰、控制方便、易于数字化用单片机处理。图2 可变增益的运放放大器电路图综上所述，选用方案三，采用集成可变增益放大器AD603作增益控制。AD603是一款低噪声、精密控制的可变增益放大器，温度稳定性高，最大增益误差为0.5dB，满足题目要求的精度，其增益（dB）与控制电压（V）成线性关系，因此可以很方便地使用D/A输出电压控制放大器的增益。2.3 总体方案框图本系统原理方框图如图3所示。本系统由前级缓冲电路、增益放大电路、单片机微控制器电路、按键电路选择及稳压电源电路等组成。前级缓冲电路主要由一个低噪声高速运放OPA642芯片组成，放大倍数为1，只起缓冲作用。增益放大电路由两片AD603级联组成，是通用可变增益放大器的主体部分之一。另一个主体部分是单片机微控制电路，单片机微控制电路由最小单片机系统、DAC0832、LM324组成，输出的模拟电压给AD603的增益控制。按键电路设置3个按键，一个加键，一个减键，一个调整键。稳压电源电路采用LM7815、LM7915、LM7805和LM7905构成，输出正负15V和正负5V的电压。图3 原理方框图2.3 增益计算总体电路增益描述的是输入信号与输出信号的关系。输入信号Ui，输出信号Uo，增益放大倍数k，增益用Av表示，可由以下公式计算k=Uo/Ui （1） Av=20lg|k|dB （2）增益Av由k决定，k为变量，由增益放大芯片AD603决定。3 硬件电路设计3.1 前级缓冲电路输入缓冲电路仿真图如图4所示，由于AD603的输入电阻只有100，要满足输入电阻大于1k的要求，必须加入输入缓冲部分用以提高输入阻抗；另外前级电路对整个电路的噪声影响非常大，必须尽量减少噪声。故采用高速低噪声电压反馈型运放OPA642作前级跟随，同时在输入端加上二极管过压保护。输入部分先用电阻分压衰减，再由低噪声高速运放OPA642放大，整体上还是一个跟随器，二极管1N3880A在此电路中可以保护输入到OPA642的电压峰峰值不超过其极限（2V）。其输入阻抗大于2.4k。图4 放大电路设输入信号V1，输出信号V2，运算放大器同相输入端输入电压为V+，反相输入端输入电压为V_，可由以下公式计算放大倍数V1/(R3+R1)=V+/R1 (2)V2/(R1+R2)=V_/R2 (3)根据虚短，虚短定理可得 V+=V_ (4)所以可得输入信号V1与输出信号关系式V1=V2 (5)所以前级电路电压未放大，只是一个缓冲电路。3.2 程控增益放大电路3.2.1 芯片AD603简介AD603是美国AD公司推出的一款宽频带、低噪声、低畸变、增益变化范围连续可调的可控增益放大器。AD603由一个可通过外部反馈电路设置固定增益GF（31.0751.07）的放大器，0-41.14dB的压控精密无源衰减器和40dB/V的线差增益控制电路构成。AD603利用了X-AMP拓扑结构，X-AMP由一个0-42.14dB的可变衰减器构成。其中，可衰减器由一个七级R-2R梯形网络构成，每级的衰减量是6.02dB，所以可对输入信号提供042.12dB的衰减。X-AMP结构的一个重要优点是器优越的噪声特性，在1MHz宽带，最大不失真输出为1Vrms时，输出x信噪比为86.6dB。AD603所使用的固定增益放大器是可以改变增益值的。其增益GF通过VOUT于FDBK的连接形式确定，当VOUT与FDBK短接的时候，GF=31.07dB；当为开路时，GF=51.07dB；在VOUT与FDBK之间接入电阻REXT，可以将GF设置在31.07dB51.07dB之间的任意值。但是这种模式下的增益精度有所降低，当外接电阻在2K左右时，误差最大。若在VOUT与COMM间接入适当的电阻可以提高增益，最大可达60dB。AD603的封装引脚及各引脚功能如表1所示。表1 AD603各引脚功能脚号 符号 功能1 GPOS 增益控制输入正端2 GNEG 增益控制输入负端3 VINP 运放输入4 COMM 运放公共端5 FDBK 反馈端6 VNEG 负电源输入7 VOUT 运放输出8 VPOS 正电源输入AD603增益变化范围可分为三种控制模式模式1：将FDBK与VOUT短路，即宽频带模式(90MHz带宽)时增益变化范围为-10+30dB；模式2：FDBK与VOUT之间外接一个电阻REXT，COMM与FDBK端之间接一个56pF的电容用于频率补偿根据放大器的增益关系式，选取合适的REXT，可获得所需要的模式1与模式3之间的增益值当REXT=215k时，增益变化范围为0+40dB；模式3：FDBK与VOUT之间开路，FDBK与COMM连接一个18pF的电容用于扩展频率响应，该模式为高增益模式，增益范围为1050dB，带宽为9MHz。3.2.2 AD603级联电路由AD603芯片资料可得，单个的AD603的增益可以用下式进行计算：GF(dB)=40VG+Go (6)其中Vg是差动式输入的增益控制电压VG=Vgpos-Vgneg (7)范围是-500+500mV，为统一单位量纲，在公式中单位应当使用伏特，即一0.5V+0.5V，Go是增益起点，AD603内部固定增益放大器接不同的反馈网络Go有所不同。以上三种模式中，增益GF与控制电压VG的关系如图5所示图5 增益GF与控制电压VG的关系本设计采用AD603典型接法中通频带最宽的一种（即第二种工作模式），通频带为90MHz，增益为10+30dB，输入控制电压Vg的范围为0.50.5V。AD603的5、7脚相连，单片AD603的可调范围为-10dB30dB，两片级联增益可调范围为-2060dB。所以，程控增益放大电路主要由2个AD603级联构成。两片AD603级联可以用以下公式计算Gain(dB)=80Vg+20dB (8)Vg=Vgpos-Vgeng (9)2个AD603芯片的控制端GNEG都接地，另一控制端GPOS接由单片机控制的8位D/A输出，从而准确地控制AD603的增益。控制电压与AD603的增益成线性关系，其增益控制端输入电压范围为500mv500mv，增益调节范围为40dB，当步进4dB时,控制端电压需增大Vg,公式如下Vg(Umax-Umin)/40 × 4 (10) 其中Umax=500mv,Umin=-500mv,计算得出Vg=100mv。由于两级AD603由同一电压控制，所以，步进4dB的控制电压变化幅度为Vg=100mv/2=50mv (11)仿真电路如图6。图6 增益控制电路电阻R1、R2并联的电容C1、C7第一个作用是为了减小对高频信号的阻抗，相当于微分，这样信号上升速度加快，第二个作用隔断直流获得耦合的作用。电容C2、C3、C4、C5、C8、C9、C10、C11起抗干扰作用.电容C6 提高AD603功率因数。3.3 控制部分电路该部分由这一部分由51系列单片机AT89S52、DAC0832、LM324、按键、电源、LED数码管组成。方框图如图7所示。图7 控制部分方框图3.3.1 单片机最小系统设计单片机最小系统是能补足单片机工作的最简单电路，它由单片机、电源、晶体振荡器、复位电路等构成。它是本系统的处理单元也是控制单元，负责处理信号、外设的接口与控制，同时它也是所有软件的载体。AT89S52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。AT89S52为8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc51 相同，其主要用于调整时的功能控制。功能包括对主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，调整控制，测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。RST（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）为供电端口，接+5V电源，GND（20 脚）为接地端。其管脚如表2所示：表2 AT89c52引脚号脚号 符号 脚号 符号1 P1.0/T2 40 VCC2 P1.1/T2EX 39 P0.0/AD03 P1.2 38 P0.1/AD14 P1.3 37 P0.2/AD25 P1.4 36 P0.3/AD36 P1.5 35 P0.4/AD47 P1.6 34 P0.5/AD58 P1.7 33 P0.6/AD69 RST 32 P0.7/AD710 P3.0/RXD 31 EA/VPP11 P3.1/TXD 30 ALE/PROG12 P3.2/INTO 29 PESN13 P3.3/INT1 28 P2.7/A1514 P3.4/T0 27 P2.6/A1415 P3.5/T1 26 P2.5/A1316 P3.6/WR 25 P2.4/A1217 P3.7/RD 24 P2.3/A1118 XTAL2 23 P2.2/A1019 XTAL1 22 P2.1/A920 GND 21 P2.0/A8单片机正常工作时，都需要有一个时钟电路和一个复位电路。本设计中选择了内部时钟方式和按键电平复位电路，来构成单片机的最小电路。如图8所示。图8 单片机最小系统（1） 时钟电路在C52单片机片内有一个高增益的反相放大器，反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为XTAL2，由该放大器构成的振荡电路和时钟电路一起构成了单片机的时钟方式。根据连接硬件电路的不同，单片机的时钟连接方式可分为外部时钟方式和内部时钟方式，本次设计采用内部时钟方式。在内部方式时钟电路中，必须在XTAL1（即18管脚）和XTAL2（即19管脚）引脚两端跨接石英晶体振荡器和两个微调电容构成振荡电路，通常C1和C2一般取33pF，晶振的频率取值在1.2MHz12MHz之间。对于外接时钟电路，要求XTAL1接地，XTAL2脚接外部时钟，对于外部时钟信号并无特殊要求，只要保证一定的脉冲宽度，时钟频率低于12MHz即可。晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端送入内部时钟电路，它将该振荡信号二分频，产生一个两相时钟信号P1和P2供单片机使用。时钟信号的周期称为状态时间S，它是振荡周期的2倍，P1信号在每个状态的前半周期有效，在每个状态的后半周期P2信号有效。CPU就是以两相时钟P1和P2为基本节拍协调单片机各部分有效工作的。如图9所示。图9 时钟电路（2） 复位电路单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初始状态开始工作。S89系列单片机的复位信号是从RST引脚（即9管脚）输入到芯片内的施密特触发器中的。当单片机系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有上电复位和手动按钮复位。本次设计采用手动按钮复位。手动按钮复位需要人为的在复位输入端RST上加入高电平。一般采用的办法是在RST端和正电源VCC之间接一个按钮。当人为按下按钮时，则VCC的+5V电平就会直接加到RST端。复位电路如图10。图10 复位电路（3） 按键控制部分本次设计放大器的按键控制部分共设三个按键，前两个个按键分别设为自加键与自减键，每次加或减电压变化0.05V，增益变化4dB。剩下一个按键设置为启动程序与保存键。按键接单片机P3端口（14、15、17脚）。如图11。图11 按键控制电路（4） 显示电路LED数码管是由条形发光二极管组成“8”字型的LED显示器。通过数码管中发光二极管的亮暗组合，可以显示多种数字、字母以及其他符号。数码管有七段数码管和八段数码管之分。数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管。共阴级数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴级数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。共阳级数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。LED数码管接入单片机中分为段码和位码，段码为数码管显示提供的各段状态组，也即字型代码；位码是数码管哪一位显示的代码。在段码字节中代码位与各段发光二级官的对应关系：段码的D7-D0对应段名a,b,c,d,e,f,d,dp。段码只与数码管公共引脚接法（共阳极和共阴极）有关。在八段数码管中，显示十六进制的段码值如下表表3 十六进制数码段表 数字 共阳极段码 共阴极段码 数字 共阳极段码 共阴极段码0 C0H 3FH 9 90H 6FH 1 F9H 06H A 88H 77H2 A4H 5BH B 83H 7CH3 B0H 4FH C C6H 39H4 99H 66H D A1H 5EH5 92H 6DH E 86H 79H6 82H 7DH F 8EH 71H7 F8H O7H 灭 FFH 00H8 80H 7FH本次设计采用4位共阳数码管作为显示器，段控接P1口（18脚），位控接P3口（1013脚），如图12所示图12 LED显示电路3.3.2 DAC0832电压输出电路DAC0832是采样频率为八位的D/A转换器件，芯片内有两级输入寄存器，使DAC0832具备单缓冲、双缓冲和直通三种输入方式，以便适于各种电路的需要(如要求多路D/A异步输入、同步转换等)。其引脚如表4所示。表4 DAC0832管脚脚号 符号 脚号 符号1 CS 20 VCC2 WR1 19 ILE 3 AGENF 18 WR2 4 DI0 17 XEFR5 DI1 16 DI46 DI2 15 DI57 DI3 14 DI68 VREF 13 DI7 9 Rfb 12 IOUT110 DGND 11 IOUT2DAC0832引脚功能说明：* D0D7：8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据会出错)；* ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效；* CS：片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效；* WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1，当LE1为高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换，LE1的负跳变时将输入数据锁存；* XFER：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效；* WR2：DAC寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由WR2、XFER的逻辑组合产生LE2，当LE2为高电平时，DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化，LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。* IOUT1：电流输出端1，其值随DAC寄存器的内容线性变化；* IOUT2：电流输出端2，其值与IOUT1值之和为一常数；*RFB：反馈电阻端，电阻（15K）已固化在芯片中。改变RFB端外接电阻值可调整转换满量程精度；* VCC：电源输入端，VCC的范围为+5V+15V；* VREF：基准电压输入线，VREF的范围为-10V+10V；* AGND：模拟信号地；* DGND：数字信号地。DAC0832是采样频率为八位的D/A转换芯片，集成电路内有两级输入寄存器，使DAC0832芯片具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方式，以便适于各种电路的需要(如要求多路D/A异步输入、同步转换等)，所以这个芯片的应用很广泛。 D/A转换结果采用电流形式输出，若需要需求的模拟电压信号，可通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现。运放的反馈电阻可通过RFB端引用片内固有电阻，也可外接。DAC0832逻辑输入满足TTL电平，可直接与TTL电路或微机电路连接。一个8位D/A转换器有8个输入端（其中每个输入端是8位二进制数的一位），有一个模拟输出端。输入可有28=256个不同的二进制组态，输出为256个电压之一，即输出电压不是整个电压范围内任意值，而只能是256个可能值。所以单片机输出数字信号经D/A转化成模拟信号电压U，公式如下U=-VREF*D/256 (12)本次设计采用单缓冲输入方式，由于本设计要求增益调节范围为0.101.00，1.010.0，10100，即-20dB40dB,按照公式（8），可得Vg=-1/2V1/4V,当基准电压VREF接-5V时，DAC0832输出正电压，当基准电压VREF接+5V时，DAC0832输出负电压。Multisim中DAC0832是用IDAC16来代替。电路如图13所示。图13 DAC0832的模拟电压输出电路DAC0832与LM324组成单缓冲接入方式，滑动变阻器R5可微调输出电压，使之符合设计要求。LM324系列器件带有差动输入的四运算放大器, 是一种低功率运放芯片, 有14个管脚,与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些明显的优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。根据公式（12），上述电路最终输出电压U=-5*D/256,其中D为单片机输入到DAC0832的值。控制部分电路图如图14, 其中，RP1为排阻。图12控