程控增益放大器论文(AD603).doc

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1、摘 要本作品基于压控放大器设计，由前级放大模块、增益控制模块、后级功率放大模块、A/D(D/A)模块组成。采用STC89c52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，设计并制作了具有增益预置和程控等功能的宽带直流放大器及所使用的直流电源。由AD603级联组成增益放大器，实现增益 -2060dB 范围内可按5dB步进调节或连续可调，且在09MHz通频带内增益起伏在1dB以下;互补三极管射级跟随高功率输出在50W负载上最大输出电压有效值Vo2V,波形无明显失真;功放输出信号经有效值检波后，通过10位A/D转换芯片，将模拟电压的有效值转换成数字信号，并送微控制器实现增益预置

2、与显示。作品通过实验完成，并制作成实物。设计采用压控增益器件AD603，进行合理的级联和阻抗匹配，加入后级功率输出，并能进行预置和控制，稳定性好，可控范围大。整个作品制作成本低、功耗小，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：压控放大器 ； AD603 ；程控增益AbstractThis work is based on pressure controlled amplifiers, A former design amplifier module and gain control module, the power amplifier module, A/D (D/A)

3、module, STC89c52 adopts single-chip microprocessor controller, with a programmable gain AD603 amplifier for amplifying circuit, the core of which is preset and gain the function such as programmed-control dc amplifier and use of broadband of dc power supply. By AD603 cascade composition gain amplifi

4、ers, realize gain - 20 60dB range according to 5dB step regulation or continuous adjustable, and in 0 9MHz bandpass within 1dB below; and gain in Complementary triode shot with high power output level 50 largest load voltage waveform 10V experiment.it Vo RMS, without apparent distortion, The power o

5、utput signal detection, the RMS by 10 A/D conversion chip TLC1549, simulation of the RMS voltage conversion into digital signals, and realize gain preset with micro-controller.Through experiments, and complete works into real. Design using pressure control, reasonable AD603 device gain the impedance

6、 matching, and join the power output, and preset and control, good stability, controllable scope. The work of low cost, low consumption, in addition to the individual indexes to meet the design requirements, all other to meet the design requirements.Key words: Pressure controlled amplifiers；AD603 ；

7、program-controlled gain目 录Abstract 11 绪论21.1引言31.2直流宽带放大器概述41.3直流宽带放大器的应用51.4设计要求61.5完成设计的方法72 系统方案设计.8 2.1 直流宽带放大器基本原理92.2 系统框图设计102.3 主要模块选择与论证112.3.1 程控增益放大方案.122.3.2 功率放大.132.4理论分析与计算.142.4.1 带宽增益积152.4.2 通频带内增益起伏控制.162.4.3 线性相位172.4.4 抑制直流零点漂移.182.4.5 放大器稳定性193 硬件电路设计.203.1 前级放大电路.213.2. 程控增益放大

8、电路.223.3 功率放大电路233.4 滤波电路244 软件系统设计.254.1 STC89C51RC/RD+ 系列 单片机简介.264.2 stc89c52的定时/计数器编程的相关寄存器介绍.274.2 软件流程图285 结论296 参考文献30第一章 绪论1.1引言随着微电子技术的发展，人们迫切地要求能够远距离随时随地迅速而准确地传送多媒体信息。于是，无线通信技术得到了迅猛的发展，技术也越来越成熟。而宽带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。由此可知，宽带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。直宽带放大器在科研中具有重要作用，宽带运算放大器广

9、泛应用于AD转换器、DA 转换器、有源滤波器、波形发生器、视频放大器等电路。例如在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。因此直流宽带放大器应用十分广泛，有非常好的市场前景。1.2直流宽带放大器概述放大器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。放大器的原理是高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频

10、功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器；宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出在 “低频电子线路”课程中已知，放大器可以按照电流导通角的不同，将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360，适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于 180；丙类放大器电流的流通角则小于180。乙类和丙类都适用于大功率工作丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。高频功

11、率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大，因而不能用于低频功率放大，只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然极近于正弦波形，失真很小。1.3直流宽带放大器的应用直流宽带能够放大直流信号或变化极其缓慢的交流信号，它广泛应用于自动控制仪表，医疗电子仪器，电子测量仪器等。目前在无线通信、移动电话、卫星通信网、全球定位系统(GPS)、直播卫星接收(DBS)、ITS通信技术及毫米波自动防撞系统等领域有着广阔的应用前景，在光传输系统中，直流宽带放大器也同样占有重要地位。在无线通信、电子战、电磁兼容测试和科学研究等领域，对射频和微波宽带放大器有极

12、大需求，且这些领域对宽带放大器要求各不相同，特别是在通信系统和电子战系统的应用中，对宽带低噪声和功率放大器的性能指标有特殊要求。在设计上传统窄带放大器的端口匹配，一般是按照低噪声或者共扼匹配来设计的，以此获得低噪声放大器或者最大的输出功率。但是，在宽带的条件下，输入输出阻抗变化是比较大的，此时使用共扼匹配的概念是不合适的。这些电路要求运算放大器具有较高的频带宽度，电压增值。为此，以可变增益放大器AD603为核心，设计一种可编程宽带运算放大器。该题涉及到不单单是动手能力，更有严谨理论知识，这类题目往往不是单片机简单输入输出就能完成的，需要大量的演算，仿真，而且测试步骤严谨。该电路增益调节范围为-

13、670 dB，步进间距为6dB，AGC为60 dB，-3 dB通频带为40 Hz15MHz。矩阵键盘设置增益值、步进，点阵液晶显示实时电压有效值，人机界面友好，操作简单方便。1.4设计要求1.4.1 主要指标（1） 设计并制作一个宽带直流放大器及所用的直流稳压电源（2） 电压增益AV40dB，输入电压有效值Vi20mV。AV可在040dB范围内手动连续调节。（3）最大输出电压正弦波有效值Vo2V，输出信号波形无明显失真。（4）3dB通频带05MHz；在04MHz通频带内增益起伏1dB。 （5） 放大器的输入电阻50W，负载电阻（502）W。（6） 设计并制作满足放大器要求所用的直流稳压电源。1

14、.4.2 说明（1）宽带直流放大器幅频特性示意图如图1.1所示。 图1.1 幅频特性示意图（2）负载电阻应预留测试用检测口和明显标志，如不符合（502）W的电阻值要求，则酌情扣除最大输出电压有效值项的所得分数。（3）放大器要留有必要的测试点。建议的测试框图如图1.2所示，可采用信号发生器与示波器/交、直流电压表组合的静态法或扫频仪进行幅频特性测量。图1.2 幅频特性测试框图1.5完成设计的方法1.5.1 搜集国内外对该课题所涉及的研究资料，掌握当前的研究发展以及研究方向。1.5.2 对目前已有的方案进行进一步的研究，了解已有的一些算法的优点和不足，并对其提出改进或者提出新的方案。1.5.3 对

15、改进方案或提出的新方案进行仿真、设计。论证方案的可行性。第二章 系统方案设计2.1 直流宽带放大器基本原理 该直流宽带放大器的基本工作原理是利用STC89c52单片机作为微控制器。放大电路由前级放大、程控放大和功率放大三部分组成。通过有效值检波电路，将输出电压的有效值经过AD转换电路，把输出模拟电压有效值转换成数字信号，送给微控制器处理并显示。单片机通过键盘预置输出电压，把预置输出值同AD采集回来的输出电压有效值相比较。经微控制器数据处理后，通过DA输出的电压值调节程控放大器的放大倍数，使输出值达到预设值。从而形成一个闭环控制系统。输入信号经前级放大后经一个射随器进入可控增益放大，其放大倍数由

16、单片机通过D/A转换器调整AD603的控制电压Vg并根据公式：增益GAIN=40Vg+20（dB）来设定。而在AGC模式下，此控制电压Vg是由AGC电路的反馈电压得到，不受单片机控制。经可控增益放大后的信号最后进过功率放大得到需要的输出信号，前级和后级的增益搭配，都是经过精确的测量和计算的。输出电压经有效值检波得到峰值电压并反馈到单片机，经运算和线性补偿得到有效值，同时由单片机推到数码管显示出来。2.2 系统框图设计 根据题目要求，本系统设计主要包括以下几个部分：程控增益放大、直流稳压电源、功率放大、有效值检波、A/D输入、高速放大隔离及微控制器等。系统构成如图2.1所示，其中难点是程控增益放

17、大和功率放大级，下面对这两个部分的方案分别进行设计论证。图2.1 系统方框图2.3 主要模块选择与论证2.3.1 程控增益放大方案方案一：使用多个高速运放和模拟开关构成程控增益放大。通过控制模拟开关选择不同的反馈电阻实现可控增益。这种方案结构简单，易实现，但由于模拟开关其导通电阻很大，使得各通道信号容易相互干扰，甚至影响通频带宽，同时若要实现增益连续可调，整体结构复杂，调试麻烦。方案二：采用控制电压与增益成线性关系的可编程增益放大器AD603。通过单片机控制D/A输出高精度直流电压来控制AD603内部的衰减网络，实现精度0.5dB增益可调。用少数外围器件级联两片AD603可实现增益-2060d

18、B连续可调，满足题目要求。综上所述：本设计采用方案二，用高精度10位DAC输出直流电压控制AD603实现程控增益放大。2.3.2 功率放大为使在负载为50W电阻上最大输出电压正弦波有效值Vo10V，且波形无明显失真，需进行功率放大输出。方案一：采用带宽增益积大的运算放大器制作多级放大电路。以OPA842和OP37为例，利用OPA842带宽增益积大的特点，使输入的小信号充分放大，再用OP37或其他高压运放放大至有效值10V。这种方法采用电位器或者数字电位器连续调节放大倍数，设计简洁，但是要实现数字控制的可控对数增益很不方便。方案二：互补三极管射级跟随输出。两只三极管轮流供电给负载电流，工作效率高

19、。输入信号通过耦合至三极管的基极，所以对交、直流信号都可跟随。但是跟随信号范围不宽，在高频时幅度有些许衰减。方案三：使用电流缓冲器BUF634.其单位增益带宽可在30M180M变化，最大输出电流为250mA.为了实现在50W负载电阻上输出信号波形无明显失真，用两片BUF634并联提高驱动能力。但是价格昂贵，制作成本高。通过分别测试、比较上述三种方案：方案一调整增益不便，方案二的增益达不到题目要求，方案三能够很好的满足要求，最终选择方案三。2.4理论分析与计算2.4.1 带宽增益积带宽增益积(GBP)为带宽与增益的乘积，描述的是某一种运放的一个固有特性，是一个恒值。当增益提高时，相应的带宽变窄;

20、同理增益降低时，相应带宽就变宽。AD603主要有三种工作模式：当脚5和脚7短接时，AD603的增益为40Vg+10,这时的增益范围-10dB30dB，带宽为90Mhz。当脚5和脚7断开时，其增益为40Vg+30，这时的增益范围为10dB50dB。带宽为9Mhz;当5脚和7脚接上电阻，其增益与带宽范围将处于上述两者之间。本设计采用脚5和脚7短接模式，两个AD603级联增益范围为-2060dB，带宽约为80MHZ,带宽增益积超过1000MHZ,完全满足题目设计要求。2.4.2 通频带内增益起伏控制根据带宽增益积的原理：当频率变化时，增益也将发生起伏变化。为实现09MHz通频带内增益起伏1dB，采用

21、单片机、A/D与D/A构成反馈闭环控制系统。通过采用10位A/D芯片TLC1549,对负载电压的实时采集、分析再经10位高精度D/A芯片TLC5615控制AD603压控脚从而达到增益起伏1dB。2.4.3 线性相位一个单一频率的正弦信号通过一个系统，假设它通过这个系统的时间需要t，则这个信号的输出相位落后原来信号wt的相位。可以看出，一个正弦信号通过一个系统落后的相位等于它的w*t；反过来说，如果一个频率为w的正弦信号通过系统后，它的相位落后delta,则该信号被延迟了delta/w的时间。在实际系统中，一个输入信号可以分解为多个正弦信号的叠加，为了使得输出信号不会产生相位失真，必须要求它所包

22、含的这些正弦信号通过系统的时间是一样的。因此每一个正弦信号的相位分别落后，w1*t,w2*t,w3*t。落后的相位正比于频率w，如果超前，超前相位的大小也是正比于频率w。本设计中设计的多阶低通滤波器就是基于本原理设计的。2.4.4 抑制直流零点漂移 由于直流宽带放大器直接耦合，其中任何一点静态电位的变动，都有会经耦合放大后在输出中呈现出来，即使没有输入信号，由于温度的变化和电源电压不稳定的影响，输出端也会出现电压的缓慢变动，这种现象叫做零点漂移。直流放大器中，奇迹的零点漂移会被逐级放大，以致最后一级的输出端产生很大的漂移电压，而这种漂移信号与直流放大器所放大的缓慢变化的信号又十分相似，所以当漂

23、移严重时，就无法分辨清楚输出电压的变化性质，它究竟是由于输入信号的变化引起的，还是由零点漂移而造成的。为了有效地抑制直流零点漂移，采用DC/DC模块供电，并采用基于差模放大原理构成的差动式放大电路。2.4.5 放大器稳定性提高放大器稳定性能的方法有中和法与适配法。中和法通过在输入端和输出端引入中和电路来抵消晶体管内部的反馈作用。适配法利用阻抗不匹配原理，减少了反馈信号对输入电路的影响。使增益减少，提高稳定性。第三章 硬件电路设计3.1 前级放大电路前级放大电路由低功耗55M通频带的AD818组成正反馈电路，主要功能是提高输入电阻，隔离噪声与干扰，同时对小信号进行10dB放大以便数据的后续调理。

24、电压放大倍数Av=R7/R2+1,通过调节R7使增益满足要求。为了改善放大器的性能，电路中加入去耦电容以减少干扰，提高稳定性。电路图如下图3.1. 图3.1 前级放大电路3.2. 程控增益放大电路程控增益放大电路主要由2个AD603级联构成。为了提高放大器稳定性，在AD603输入前接入一个电压跟随器，能很好的隔离前级输入的噪声信号、抑制零点漂移；同时在级联之间也加入一个电压跟随器，进一步提高整个系统的稳定性。电压跟随器的反向输出端并联电阻与电容以改善系统的频率特性。加入多个去耦电容改善放大器性能。AD603为单通道、低噪声、增益变化范围线性连续可调的可控增益放大器。带宽90MHz时，其增益变化

25、范围为-10dB+30dB；带宽为9M时范围为1050dB。增益变化范围可分为三种控制模式:当5脚与7脚断开时，增益变化范围为1050dB（图c），当5脚与7脚短接时，增益变化范围为-10dB+30dB（图a），当5脚与7脚之间接一个电阻时，可使增益变化范围进行平移（图b）。AD603的简化原理框图如图3.2.1所示，它由无源输入衰减器、增益控制界面和固定增益放大器三部分组成。图中加在梯形网络输入端（VINP）的信号经衰减后，由固定增益放大器输出，衰减量由加在增益控制接口的电压决定。增益的调整与其自身电压值无关，而仅与其差值Vg有关，由于控制电压GPOS/GNEG端得输入电阻高达50m，因而输

26、入电流很小，致使片内控制电路对提供增益控制电压的外电路影响减小。以上特点和适合构成程控增益放大器。为了增大控制范围，我们采取两级AD603级联的方法。 图3.2.1： AD603内部结构图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。两级的控制端GNEG都接地，另一控制端GPOS接12位D/A输出，从而精确地控制AD603的增益。AD603的增益与控制电压成线性关系，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5dB时,控制端电压需增大VG 5125mv，由于两级AD603由同一电压控制，所以，步

27、进5dB的控制电压变化幅度为125mv/2=62.5mv。由于AD603的控制电压需要比较精确的电压值，我们使用精密12位的D/A MAX538，用外部基准恒压源MC1403提供高精密2.5V恒压源，其输出电压精度为，完全满足指标要求。电路图如下图3.2.2：图3.2.2 程控增益放大电路 在两级AD603前各加一级AD818构成的射随器，减少对上级电路输出电流的需求，增加对后级电路的驱动能力，其输出信号同步跟随上级电路的输出信号而变化。3.3 功率放大电路考虑到在负载电阻上输出电压正弦波有效值Vo10V，且波形无明显失真，本设计选用互补三极管输出。为了提高功率放大电路的驱动电路，选用高带宽D

28、882,B772三极管。功率放大电路见图3.3： 图3.3 功率放大电路3.4. 有效值检波电路在整个的系统中，有效值检波电路是连接硬件电路和软件电路的桥梁。幅值的检测主要通过有效值检测芯片AD637实现，AD637是一款高精密度，宽带宽的RMS-To-DC转换芯片。AD637通过检测13脚的输入信号得到其有效值，再将其有效值通过AD转换芯片TLC1549,转换成数字信号，送给为控制器处理。电路图如下图3.4：图3.4 有效值检波电路3.5. LCD液晶显示电路选用LCD1602液晶显示作为显示器件，电路简单，显示稳定可靠。1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不

29、同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码。通过发送命令和发送所需要显示字符的代码，即可获得所需显示的字符。1602液晶显示功能齐全，操作简单。LCD1602的主要功能 A、40通道点阵LCD 驱动; B、可选择当作行驱动或列驱动; C、输入/输出信号:输出,能产生202个LCD驱动波形;输入,接受控制器送出的串行数据和控制信号,偏压(V1V6); D、通过单片机控制将所测的频率信号读数显示出来 。图3.5 液晶显示电路3.6. 直流稳压电源电路如图3.6所示：电路为自行设计的正负15V和正负5V的直流稳压电源电路图。分别

30、采用LM7815、LM7915、LM7805和LM7905构成，电路简单，工作可靠。唯一的缺点是效率较低。 图3.6 电源电路第四章 软件系统设计STC89C51RC/RD+ 系列 单片机简介STC89C51RC/RD+ 系列单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰/ 高速/ 低功耗的单片机，指令代码完全兼容传统8051 单片机，12 时钟/ 机器周期和6 时钟/ 机器周期可任意选择，最新的D 版本内部集成MAX810 专用复位电路。特点：1. 增强型6 时钟/ 机器周期，12 时钟/ 机器周期 8051 CPU2. 工作电压：5.5V - 3.4V（5V 单片机） / 3.8V - 2.0V（

31、3V 单片机）3. 工作频率范围：0 - 40 MHz，相当于普通8051 的 080MHz.实际工作频率可达48MHz.4. 用户应用程序空间 4K / 8K / 13K / 16K / 20K / 32K / 64K 字节5. 片上集成 1280 字节 / 512 字节 RAM6. 通用I/O 口（32/36 个），复位后为： P1/P2/P3/P4 是准双向口/ 弱上拉（普通8051 传统I/O 口）P0 口是开漏输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O 口用时，需加上拉电阻。7 . I S P （在系统可编程）/ I A P （在应用可编程），无需专用编程器/ 仿真器可通过串

32、口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，8K 程序3 秒即可完成一片8. EEPROM 功能9. 看门狗10 .内部集成M A X 8 1 0 专用复位电路（D 版本才有），外部晶体2 0 M 以下时，可省外部复位电路11.共3 个16 位定时器/ 计数器，其中定时器0 还可以当成2 个8 位定时器使用12.外部中断4 路,下降沿中断或低电平触发中断,Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒13. 通用异步串行口(UART)，还可用定时器软件实现多个UART14.工作温度范围： 0 - 75 / -40 - +8515.封装： PDIP-40，PLCC-44,PQFP-4

33、44.1 stc89c52的定时/计数器编程的相关寄存器介绍4.1.1定时器/计数器方式控制寄存器TMOD定时器工作方式寄存器TMOD用于选择定时器的工作方式，它的高4位控制定时器T1，低4位控制定时器T0。TMODD7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0T1T0其中：C/ T为功能选择位，当C/T=1时为计数方式；当C/T=0时为计数方式。M1M0：T/C工作方式定义位，具体定义方式如下表：M1M0工作方式方式说明00013位定时/计数器01116位定时/计数器102可自动重装的8位定时/计数器113T0分为2个8位定时器，T1无此方式4.1.2 定时器控

34、制寄存器TCONTCON控制寄存器各位的定义如下：TCOND7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0其中：TFO(TF1):为T0（T1）定时器溢出中断标志位。当T0（T1）计数器溢出时，由硬件置位，并在允许中断的情况下，发出中断请求信号。当CPU响应中断转向中断服务程序时，有硬件自动将该位清0.TR0（TR1）:运行控制位。当TRO(TR1)=1时启动T0（T1）。该位由软件进行设置。IE1（IE0）：外部中断1(外部中断0)请求标志位。当外部中断到来时， IE1（IE0）由硬件置位。当响应中断转向外部服务程序时由硬件将IE1（IE0）自动清0.IT1(

35、IT0):外部中断请求1（0）触发方式控制位。当选择电平触发方式时，IT1(IT0)=0，此时INTx（x=1或0）为低电平有效；若选择为边沿触发方式时，IT0（IT1）=1，INTx则为负跳变有效。3.1.3 中断允许控制寄存器IEIE控制寄存器各位的定义如下：IED7D6D5D4D3D2D1D0EA-ET2ESET1EX1ET0EX0EA:中断允许控制位。ET2：定时器2中断允许控制位。ES:串行中断允许控制位EX1（EX0）：外部中断1（外部中断0）中断允许控制位。ET1(ET0):定时器1（定时器0）中断允许控制位4.2 软件流程图ICCAVR:自ATMEL公司的AT90系列单片机诞生

36、以来有很多第三方厂商为AT90系列开发了用于程序开发的C语言工具，ICCAVR就是ATMEL公司推荐的第三方C编译器之一。ICCAVR是一种符合ANSI标准的C语言来开发MCU程序的一个工具，功能合适、使用方便、技术支持好，它主要有以下几个特点：1.ICCAVR是一个综合了编辑器和工程管理器的集成工作环境（IDE）；2.源文件全部被组织到工程之中，文件的编辑和工程的构筑也在这个环境中完成，错误显示在状态窗口中，并且当你点击编译错误时，光标自动跳转到错误的那一行；3.工程管理器还能直接生成可以直接使用的INTEL HEX格式文件，该格式的文件可被大多数编程器所支持，用于下载到芯片中；4.ICCA

37、VR是一个32位的程序支持长文件名。Avr studio: avr studio是atmel公司开发的集成开发环境，其中编译器为汇编器。支持调试，片上仿真，下载等功能。一般都是用c编译器开发程序，然后用avr studio来仿真和下载。 系统软件基于STC单片机开发系统.程序流程图如下图10所示： 图4.1 系统程序流程图总结本设计在发挥部分之外，增加了语音自动播报增益，频率等功能，同时利用ATMEGA16的捕获功能实现了高精度频率测量，精度高达几百HZ. 本系统采用可编程增益放大器AD603,实现了增益连续可调，在0-9Mhz带宽范围内增益起伏1dB;同时，输出电压在一定范围内，波形无明显失

38、真。自制的基于DC/DC的直流稳压电源具有很高的效率。本系统从方案设计，理论计算，实际制作，软硬件调试等方面进行了紧张而又认真仔细的工作，实现了宽带直流放大系统。在理论设计计算方面，我们充分运用了我们所掌握的知识，力争做到更好。但在实际制作过程中，经常会卡在一些小问题上，说明了我们还是缺少实际的工程经验，导致加工工艺和板子的可靠性方面做得不是很好。通过此次毕业设计，我们组的两个成员都获益匪浅，尤其对电子设计的整个制作流程和设计过程中遇到的问题有了深入的体会。如果在设计与制作中利用数模隔离、电源隔离、滤波和去耦等技术,不但能有效减少噪声和干扰的影响,同时还能提高系统的稳定性。在每个模块都能正常工

39、作的情况下，整机连调的时候会出现“共地”问题，导致整机会有一个50HZ的工频干扰。改进措施是系统地线不能出现环路，所有地线最好一点接地，包括单片机的数字地和模拟地。在方案实施过程中，由于时间比较紧，来不及制版，而实验板的结构受限，导致频率过高的时候会引入干扰。如果能在精确调整之后，将整体电路利用PCB开出电路板，减少连线引起的干扰，一定可以提高精度和性能。参考文献【1】 张毅坤、陈善久、裘雪红编著. 单片微型计算机原理及应用. 西安电子科技大学出版社, 1997年【2】 孟立凡、蓝金辉主编. 传感器原理及应用 电子工业出版社, 2007年【3】 阎石 数字电子技术基础 高等教育出版社，1998

40、年【4】 华成英、童诗白 模拟电子技术基础 高等教育出版社 2001年【5】 黄智伟 编著. 全国大学生电子设计竞赛电路设计，北京航空航天大学出版社，2006【6】 戴仙金 主编. 51单片机及其C语言程序开发实例，清华大学出版社，2008【7】 谭浩强 C程序设计.北京：清华大学出版社，1999.12【8】 戴伏生.基础电子电路设计与实践. 国防工业出版社,2002年【9】 王煜东.传感器应用技术M 西安:西安电子科技大学出版社,2006.06【10】 李广弟等.单片机基础M.北京:北京航空航天大学出版社,2001.7.【11】 全国大学生电子设计组委会J.全国电子设计大赛获奖作品汇编. 北

41、京:北京理工大学出版社,2004.【12】 卿太全.传感器应用电路集萃M.北京:中国电力出版社.2008.04【13】 孙立志.PWM与数字化电动机控制技术应用M北京:中国电力出版社,2008.01【14】 Wayne Labs. Level measurement: Pressure methods DominateJ .I&CS, 1990, (2) :37-38 .【15】 V. E. Sakharov S. A. Kuznetsov B. D. Zaitsev I. E. Kuznetsova and S. G. Joshi. Liquid level sensor using ult

42、rasonic Lamb waves .UltrasonicsM, 2003, 41 (4) :319-322 .【16】 Stc89c52单片机官方数据手册附录A 电路图图A2：前级放大图A1：主控电路图A3：程控放大电路图A4：检波电路图A5：液晶显示电路图A6：电源电路参考文献【1】 张毅坤、陈善久、裘雪红编著. 单片微型计算机原理及应用. 西安电子科技大学出版社, 1997年【2】 孟立凡、蓝金辉主编. 传感器原理及应用 电子工业出版社, 2007年【3】 阎石 数字电子技术基础 高等教育出版社，1998年【4】 华成英、童诗白 模拟电子技术基础 高等教育出版社 2001年【5】 黄智

43、伟 编著. 全国大学生电子设计竞赛电路设计，北京航空航天大学出版社，2006【6】 戴仙金 主编. 51单片机及其C语言程序开发实例，清华大学出版社，2008【7】 谭浩强 C程序设计.北京：清华大学出版社，1999.12【8】 戴伏生.基础电子电路设计与实践. 国防工业出版社,2002年【9】 王煜东.传感器应用技术M 西安:西安电子科技大学出版社,2006.06【10】 李广弟等.单片机基础M.北京:北京航空航天大学出版社,2001.7.【11】 全国大学生电子设计组委会J.全国电子设计大赛获奖作品汇编. 北京:北京理工大学出版社,2004.【12】 卿太全.传感器应用电路集萃M.北京:中

44、国电力出版社.2008.04【13】 孙立志.PWM与数字化电动机控制技术应用M北京:中国电力出版社,2008.01【14】 Wayne Labs. Level measurement: Pressure methods DominateJ .I&CS, 1990, (2) :37-38 .【15】 V. E. Sakharov S. A. Kuznetsov B. D. Zaitsev I. E. Kuznetsova and S. G. Joshi. Liquid level sensor using ultrasonic Lamb waves .UltrasonicsM, 2003, 41 (4) :319-322 .附录B 程序代码#include #include #define uchar unsigned char#d