bkbAAA程控电压放大器.doc

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1、高精度程控电压放大器学校及院系：西安通信学院三系指导老师：张玉峰王建华参赛队员：摘要张宏亮周小丽姚亮（本科四年级）本设计以VCA822、MSP430F2012、DAC7611芯片为核心，加以其它辅助电路实现对宽带电压放大器的电压放大倍数、输出电压进行精确控制。放大器的电压放大倍数从0.2倍到20倍以0.1倍为步进设定，输出电压从6mv到600mv以1mv为步进设定，控制误差不大于5%，放大器的带宽大于15MHz。键盘和显示电路实现人机交互，完成对电压放大倍数和输出电压的设定和显示。关键词：程控放大器；高精度；控制电压；电压变换；D/

2、A；A/D。ABSTRACTThedesignwithVCA822,MSP430F2012,DAC7611chipforcore,theelectricvoltagewhichtakesintothecircuitrealizationoftheotherassistancetotakevoltageenlarger,thebreadthenlargesmultipleandoutputsvoltagetocarryonanaccuratecontrol.TheAmplifiermultiplefrom0.2-20with0.1too

3、nenactment,outputelectricvoltagetotake1mvaspartitiontoenactmentfromthe6-600mv,controlanerrormargintobenobiggerthan5%,thebandwidthofenlargerisatthe15MHz.Keyboardandmanifestationelectriccircuitcarryoutperson'smachinetohandoverwitheachother,completionenlargestheenactmentof

4、manifestationandvoltagemultiple.Keywords:ProcedureControlsAmplifier；Highaccuracy；Controlvoltage；voltagetransformation；D/A；A/D。1.作品简介本设计高精度程控电压放大器以VCA822、MSP430F2012、DAC7611芯片为核心，加以其它辅助电路以实现对宽带电压放大器的电压放大倍数、输出电压进行精确控制。放大器的电压放大倍数从0.2倍到20倍以0.1倍步进设定，输出电压从6毫伏到600毫伏以1毫伏为步进设定，控

5、制误差不大于5%，放大器带宽大于15MHz。键盘和显示电路实现人机交互，完成对电压放大倍数和输出电压的设定和显示。本作品通过键盘可设定6种工作模式，放大增益实时跟踪模式、放大增益设置模式、放大器宽带工作模式、输出电压实时跟踪模式、放大器输出电压设置模式、放大器宽带（电压输出）工作模式，各模式相互间转换方便，电路工作稳定，操作简单，控制精确。2.方案设计2.1理论分析电压增益控制放大器原理框图如图一所示，放大器增益取决于增益控制电压VG。TI公司的宽带电压增益控制放大器VCA822具有这一特性。2.1.1VCA822的控制特性VCA82

6、2的典型应用电压见图七，VG是控制电压输入端，其控制电压范围为-1～+1V。当G2图一RFVG+1VG=+1V时，电压放大倍数最大。电压放大倍数表示式为：=××RG2。.1.在RF与RG确定的情况下其增益只取决于控制电压VG。2.1.2VG控制电压的产生VG控制电压可由含调节电位器的电路产生，其优点是VG电压调节连续，缺点精确调节较难，另外也与本设计不相符合，为此可采用D/A来产生控制电压VG，原理框图如图二所示。D/A转换选用TI公司的DAC7611。DAC7611为串行输入的12位数/模转换芯片，内部参考电压为2.

7、435V，满刻度电压输出4.095V,1mV/LSB。为了程序设计上方便，以及与后续处理电路中使用的MSP430F2012内部的A/D相对应，使用其低10位用来产生0～1V增益控制电压，0～1V经电压变换电路产生符合VG要求的-1～+1V。IN2.1.3误差修正增益控制放大器-1～+1电压变换图二OUTD/A转换D0～D9图三为VCA822数据手册中给出的控制电压与增益误差关系，图四为实测控制电压与增益误差关系。从图中可知控制电压在－0.8V—+0.8V范围内具有较好控制线性。另外从实际测量的结果来看，控制电压在接近0V时增益误

8、差较大，这主要是由于控制电压产生电路的噪声引起的。从以上的分析中可以看出，对电压控制增益放大器要想做到精确的增益控制，在实际电路中必须进行控制误差修正。进行控制误差修正可采用以下的方法进行。增图四VCA822的VG电压与