程控高增益选频放大器设计

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1、程控高增益选频放大器设计作者：陈磊王艳王韦华指导教师：王立校15程控高增益选频放大器设计摘要：本设计是制作一个高增益的选频放大器。它由三个基本模块构成，放大电路模块，滤波电路模块和单片机控制显示模块。放大器的增益80dB-100dB可调，中心频率范围在1.3KHZ-3.1KHZ。89C51单片机除了可以控制和显示外还可以实时输出增益和频率。程序可以减小增益和频率步进并且增加调整的精确度。关键词：放大器（OP27），滤波网络，单片机控制Abstract:Thisdesignofcircuitiscomposedbythreemodules:Ap

2、rimeamplifier(OP27),andMCUdisplayandcontrolmodule.Thegainoftheamplifiercanbeadjustingbetween80dB-100dB.Centralfrequencyisbetween1.3KHZ-3.1KHZ.TheMCS51’sdisplayandcontrolmodulenotonlycancontrolthegainbutalsocanoutputthegainandfrequencyinreal-time.Programmingcanreducegainstep

3、andenhanceadjustingaccuracy.Keywords:amplifier(OP27),netof,controlofMCS5115目录1．系统设计…………………………………………………41．1设计要求…………………………………………………41．1．1设计任务………………………………………………41．1．2技术要求………………………………………………41．2总体设计方案……………………………………………41.2.1设计思路…………………………………………………41.2.2方案论证与比较…………………………………………41.2

4、.3系统组成框图……………………………………………52．单元电路设计………………………………………………62．1电源电路…………………………………………………62．2放大电路…………………………………………………62．3滤波电路…………………………………………………72.4单片机控制电路…………………………………………83．软件设计……………………………………………………84．系统测试……………………………………………………95．结论…………………………………………………………10参考文献…………………………………………………………10附录…

5、…………………………………………………………11151系统设计1.1.1设计任务1.设计一个程控高增益选频放大器。2.自制一个幅度按指数规律衰减的正弦波信号源。1.1.2设计要求1.基本要求(1)增益：80dB～100dB程控，调整步长：6dB(2)中心频率调整范围：1.3KHz～3.1KHz(3)中心频率调整步长：不大于50Hz(4)通频带宽度：不大于100Hz(5)增益与中心频率程控方法：键盘输入增益（dB）与中心频率（Hz），同时显示之。2.发挥部分(1)增益：有较大改进(大于10dB)(2)中心频率调整步长：1Hz(3)自制信号源——

6、衰减正弦波如下图所示：正弦波频率1KHz～4KHz可调；调整步长1Hz；初始相位为零；幅度按指数规律衰减；手动触发一次发出一个衰减正弦波；衰减到初始幅度的10%需延续时间100ms～1000ms。（4）注意电磁兼容。（5）其它。1.2总体设计方案1.2.1设计思路题目要求设计一个高增益的选频放大器，同时制作一个衰减型的正弦波信号源。本设计中先对输入的正弦波进行滤波，然后经过三级放大器（由OP27构成）将信号放大80dB-100dB，输出的结果由电压表显示，同时由单片机控制增益和频率的步进，显示相应的步进值。1.2.2方案论证与比较1.电源方案

7、选择系统须要多个电源，15运算放大器使用+12V，-12V稳压电源，单片机须5V稳压电源。方案一：采用升压弄稳压电路。再用两片MC34063芯片分别将3V的电池电压进行直流斩波调压，得到5V和12V的稳压输出。只须使用两节电池，既省了电池，又减小了系统体积重量，但该电路供电电流小，供电时间短，无法使用相对庞大的系统稳定工作。方案二：采用三端稳压集成7805，7905,7812，与7912分别得到5V，-5V,12V，-12V的稳定电压。得用该方法方便简单，工作稳定可靠。综上所述，选择方案二，采用三端稳压器电路。2.放大器电路设计与选择由于电压

8、增益要求为80dB-100dB，须采用多级放大电路来达到要求，各级电路均采用集成运放设计，且增益分配要均衡。输入阻阬，共模抑制比和噪声均取决于前置级，因此，前置级放