自动增益放大器电路技术文档 8.15.1(1)
一种自动增益控制放大器的设计
一种自动增益控制放大器的设计摘要：本文介绍了一种自动增益控制放大器的设计方法，该方法采用反馈电路实现自动增益控制，使放大器在输入信号强度变化时保持输出信号稳定。
设计中采用了MOSFET管和电容的组合连接方式，使放大器具有高增益和低噪声系数，同时实现了高稳定性和可靠性。
实验结果表明，该自动增益控制放大器具有优良的性能，适用于信号放大和处理的多种应用场景。
关键词：自动增益控制；放大器设计；反馈电路；MOSFET管；电容连接；稳定性正文：1.引言随着科技的不断发展，信号处理技术在通信、电子、计算机等领域得到了广泛应用。
在众多信号处理技术中，信号放大是其中的重要环节之一。
而自动增益控制放大器是实现信号放大的重要器件之一。
它可以在输入信号强度变化时自动调整增益，使输出信号稳定。
因此，本文提出了一种自动增益控制放大器的设计方法，旨在提高放大器的性能和稳定性，并适用于多种信号处理场景。
2.设计原理自动增益控制放大器的设计原理是基于反馈电路实现自动调节增益。
如图1所示，当输入信号Uin经过放大器后，产生的输出信号Uout被反馈到放大器的控制端A处，与输入信号进行比较，产生一个误差电压Ue。
该误差电压被输入到一个控制器中进行处理，控制器通过调节放大器的增益，使误差电压接近于0，从而实现自动增益控制。
图1 自动增益控制放大器原理图在设计中，我们采用了MOSFET管和电容的组合连接方式，如图2所示。
MOSFET管可以提供高增益和低噪声系数，电容与MOSFET管的组合连接方式可以提供稳定性。
此外，在设计中还考虑了放大器的输出阻抗和带宽等因素，使放大器的性能更加优良。
图2 自动增益控制放大器组合连接示意图3.实验方法为验证设计的可行性和有效性，我们进行了一系列实验。
实验中，我们利用模拟电路软件对自动增益控制放大器进行模拟分析，并对其输出信号进行测量分析。
实验结果表明，该放大器具有优良的性能和稳定性。
4.实验结果与分析实验结果显示，该自动增益控制放大器在不同频率和输入信号强度下均能达到稳定的输出信号。
增益可自动变换的放大器设计
增益可自动变换的放大器设计一、设计要求1、放大器增益可在1倍→2倍→3倍→4倍四档间巡回切换，切换频率为1赫兹。
2、能够对任意一种增益进行选择和保持（演示：控制某个增益保持时间为4秒）。
二、设计方案1、方案图：2、功能说明：此电路由电源电路，时钟脉冲产生电路，具有延时功能的脉冲产生、反相电路、计数电路、译码驱动电路、数码显示电路、具有选择功能的电路、电阻网络以及放大电路九部分组成。
增益可自动变换的放大器是通过以下方式来实现其功能的：时钟脉冲产生电路控制增益的切换频率，并通过计数电路对某一种增益进行选择；具有延时功能的脉冲产生电路通过对计数电路使能端的控制达到对某一种增益保持的目的；通过译码驱动显示电路显示不同的放大倍数；通过计数电路输出的信号控制具有选择功能的电路来实现不同反馈电阻的接入，从而实现了不同增益范围的切换。
三、电路设计与分析1、时钟脉冲产生电路、具有延时功能的脉冲产生电路及反向电路该部分电路的核心器件是555定时器，其中，时钟脉冲产生电路是由555定时器组成的多谐震荡器，具有延时功能的脉冲产生电路是由555定时器组成的单稳态触发器。
其具体电路如下：图一时钟脉冲产生电路图二具有延时功能的脉冲产生电路及反向电路555定时器（又称时基电路）是一个模拟与数字混合型的集成电路。
按其工艺分双极型和CMOS型两类，其应用非常广泛。
2、555定时器的组成和功能图1—1是555定时器内部组成框图。
它主要由两个高精度电压比较器A1、A2，一个RS触发器，一个放电三极管和三个5KΩ电阻的分压器而构成。
图6—1555定时器组成框图它的各个引脚功能如下：1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4、5 ~16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~18V。
一般用5V。
3脚：输出端Vo2脚：低触发端6脚：TH高触发端4脚：是直接清零端。
当端接低电平，则时基电路不工作，此时不论、TH 处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。
自动增益控制放大器
自动增益控制放大器--设计文档一、设计要求设计一个根据输入信号及环境噪声幅度自动调节音量的自动增益控制音响放大器。
（1）放大器输入端从mp3或信号源输入音频（100Hz~10kHz）信号，输出端带600Ω负载或驱动8Ω喇叭（2~5W）。
（2）当输入信号幅度在10mV~5V间变化时，放大器输出默认值保持在2V±0.2V内，波动越小越好。
（3）能够显示输入信号幅度大小及频率高低。
（4）能够在1V~3V范围内步进式调节放大器输出幅度，步距0.2V。
（5）能够根据环境噪声调整自动调节放大器输出幅度。
二、系统框图三、设计说明1)系统说明本系统以AD603为核心芯片，2片AD603级联，控制器采用32位的STM32作为主控芯片。
因为AD603的输入电压不超过2V，所以先对输入信号进行5倍的衰减，然后送入AD603的输入端。
同时，对输入信号进行幅值与频率的采样，将输入信号通过峰值检波电路得出幅值送入ADC采样，显示出幅值。
因为信号含有负电压，所以利用加法器将输入信号提高，送入ADC采样得出频率，通过频谱显示出来。
输出信号的采集也与输入信号相同。
AD603的增益与控制电压关系满足G(dB)=80Vg+20，同时它的输出电压最大不超过2V，我们设定AD603最大增益时输出1.5V，后级加一个固定放大倍数为2的功放，同时可实现功率的放大。
通过上面的公式可求出稳定在2V或者1~3V内步进可调时的控制电压，进而求出增益。
同时，我们加入闭环反馈系统，通过检测实际输出电压与预设值的比较，来自动调整增益，达到稳定输出电压的作用。
后级功率放大采用集成功放，同时可放大电压。
运用集成运放电路简单同时带负载能力强。
在AD603的前级与功放前级加入电压跟随器，一是用作输入缓冲，二是起到前后级隔离，减小干扰。
2）模块说明分压电路分压电路由一个4k与一个1k精密电阻构成，将输入信号衰减5倍，输入信号幅值变为2mV~1V，这样输入信号小于AD603的最大输入电压，可以将输入信号送入AD603。
自动增益直流放大器
1.绪论1.1自动增益控制简介使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。
实现这种功能的电路简称AGC环。
AGC环是闭环电子电路，是一个负反馈系统，它可以分成增益受控放大电路和控制电压形成电路两部分。
增益受控放大电路位于正向放大通路，其增益随控制电压而改变。
控制电压形成电路的基本部件是AGC 检波器和低通平滑滤波器，有时也包含门电路和直流放大器等部件。
放大电路的输出信号u0 经检波并经滤波器滤除低频调制分量和噪声后，产生用以控制增益受控放大器的电压uc 。
当输入信号ui增大时，u0和uc亦随之增大。
uc 增大使放大电路的增益下降，从而使输出信号的变化量显著小于输入信号的变化量，达到自动增益控制的目的。
放大电路增益的控制方法有：①改变晶体管的直流工作状态，以改变晶体管的电流放大系数β。
②在放大器各级间插入电控衰减器。
③用电控可变电阻作放大器负载等。
AGC电路广泛用于各种接收机、录音机和测量仪器中，它常被用来使系统的输出电平保持在一定范围内，因而也称自动电平控制；用于话音放大器或收音机时，称为自动音量控制器。
AGC有两种控制方式：一种是利用增加AGC电压的方式来减小增益的方式叫正向AGC，一种是利用减小AGC电压的方式来减小增益的方式叫反向AGC .正向AGC 控制能力强，所需控制功率大被控放大级工作点变动范围大，放大器两端阻抗变化也大；反向AGC所需控制功率小，控制范围也小。
AGC——Automatic Gain Control的缩写。
所有摄象机都有一个将来自CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器，其放大量即增益，等效于有较高的灵敏度，可使其在微光下灵敏，然而在亮光照的环境中放大器将过载，使视频信号畸变。
为此，需利用摄象机的自动增益控制（AGC）电路去探测视频信号的电平，适时地开关AGC，从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作，此即动态范围，即在低照度时自动增加摄象机的灵敏度，从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。
自动增益控制放大器
自动增益控制放大器摘要：本自动增益控制放大器系统以MSP430G2553为核心，由TLC085实现前级放大，由单片机按键或自动控制DAC7811结合TLC085实现对末级增益控制，可观察AGC电压。
整个系统使用+5V单电源供电，使用LP2950-33稳压管转+3.3V 给单片机MSP430G2553 Launchpad供电。
关键词：MSP430G2553 DAC7811 自动增益控制单电源供电一、方案设计1.1 方案设计与比较1.1.1 电源部分的设计方案一：利用电阻分压得到3.3V，实现简单，但是会引来额外功耗，且不稳定。
方案二：利用LP2950-33芯片稳压得到3.3V，稳压效果好，系统稳定性好。
题目提供LP2950-33芯片，实现方便，所以采用方案二。
1.1.2 前级放大器部分的设计本题仅仅提供了TLC085一种运放，故采用其作为前级放大，放大器增益要求最大40dB。
放大器增益可控范围在输入信号频率为10KHz时大于35dB，因此在该级放大5dB。
1.1.3 末级自动增益控制的设计方案一：采用AD603来实现自动增益控制电路。
AD603是低噪、90MHz带宽增益可调的集成运放，如增益用分贝表示，则增益与控制电压成线性关系。
改变管脚间的连接电阻，可使增益处在上述范围内。
方案二：利用单片机MSP430G2553内部ADC10采集放大信号的峰峰值，根据其大小控制DAC7811，从而控制TLC085的放大倍数，此可以实现自动增益控制。
也可通过键盘显示器手动控制。
实现简单可靠，根据题目要求，采用此方案。
1.1.4 AGC电压的生成单片机MSP430G2553按照放大倍数生成对应的PWM波，再经过低通滤波，生成直流电平，该直流电平与放大器的放大倍数成正比，同时与放大器输出峰峰值成正比。
二、硬件电路设计2.1 系统框图本系统主要有稳压模块、前级放大器模块、次级增益自动控制模块3个部分组成。
如图所示：图2-1 系统框图2.1.1稳压电路设计根据LP2950的芯片资料可以很容易得出下图的电压转换电路，电容C1的选择是在芯片资料给的最小2.2uF 的基础上，通过面包板实验得到的比较合适的取值。
自动增益可变直流放大器
电子课程设计报告课题名称：自动增益可变直流放大电路设计时间：2010年10月使用仪器：万用表、直流电压表学生姓名：梁洲（2008071070）、唐鸿（2008071063）所在班级：测控技术与仪器082班一、实验目的：1． 掌握protel99的基本使用方法及PCB 的制作方法； 2． 掌握制作电路板的整体工序； 3． 培养自主学习和独立设计电路的能力； 4． 增强团队合作的能力。
二、实验内容：(1) 课题名称：自动增益可变直流放大电路(2) 内容摘要：各种传感器采集的电信号必须经过放大，故信号的放大，是测量系统的重要环节。
在实际工程应用中，有时需要在同样的信号输入的情况下，根据输入范围的不同输出的电压也不同，即电流放大增益不同。
而本文即采用不需换档自动调节直流的增益放大器来实现信号的放大。
(3) 设计指标(要求)：当输入信号为0～50mV 时，放大100倍； 当输入信号为50mV ～500mV 时，放大10倍；当输入信号为0.5V ～5V 时，放大1倍；并能根据输入信号大小，自动改变放大倍数。
(4) 方案选择与系统框图：方案选择系统框图利用LM324放大器构成的窗口比较器,将模电信号转化为数字电路中的高低电平.设定门限电压为0.5V和0.05V,当输入不同的电压就将信号转化为高低电平.当输入为大于0.5V时, B端输出为高电平，A端输出为低电平。
电压Ui介于于0.5V与0.05之间时,B端输出为低电平，A端输出为低电平。
当输入电压Ui小于0.05V时,B端输出为低电平，A端输出为高电平。
在利用CD4051八选一数据选择器,选择不同的电阻值实现不同的放大。
1．电源指示灯模块利用发光二极管作为电源指示灯，批示电源是否接通。
电路原理图如右图所示。
发光二极管的压降Uon约为1.8V,通过二极管的电流I=(Vcc-Uon)/R.2. 模数转换模块(窗口比较器)当输入电压Ui大于0.5V时,B端输出为高电平，A端输出为低电平。
增益自动切换电压放大电路设计
江苏信息职业技术学院毕业设计（论文）毕业设计论文增益自动切换电压放大电路设计系专业姓名班级学号____指导教师职称指导教师职称设计时间增益自动切换电压放大电路设计目录摘要 (2)关键词： (2)Abstract (3)第一章前言 (4)1.1概述 (4)1.2课题分析 (4)1.3系统整体方案的设计 (4)1.3.1设计一个增益可自动变换的直流放大器 (4)1.3.2设计一个增益可自动变换的交流放大器 (4)第二章系统的结构设计（一） (5)2.1增益可自动变换的直流放大器设计过程 (5)2.1.1方案总体设计 (5)2.1.2 单元电路设计 (5)2.2仿真结果及数据分析： (11)第三章系统的结构设计（二） (12)3.1 方案总体设计 (12)3.2分布设计： (13)3.3仿真结果及数据分析： (15)总结...................................................................................................................错误！未定义书签。
致谢 (18)参考文献 (19)附录一 Multisim 10 模拟增益可自动变换的直流放大器总的电路图 (20)附录二Multisim 10 模拟增益可自动变换的交流放大器总的电路图 (21)江苏信息职业技术学院毕业设计（论文）摘要一种可变增益和时变增益自适应的放大器电路，包括低噪声放大器、数控衰减器、驱动放大器、末级功率放大器、耦合器、检波器、CPU以及A/D转换器，其中信号输入端与低噪声放大器的信号端相连，信号输入端同时与耦合器的输入端相连，低噪声放大器的输出端与数控衰减器的输入端相连，数控衰减器的输出端与驱动放大器输入端相连，同时数控衰减器控制电平使能端与CPU输出端相连，驱动放大器输出端与末级功率放大器输入端相连，末级功率放大器输出端作为信号输出端，耦合器的耦合输出端与检波器的输入端相连，检波器的输出端与A/D转换器的信号端相连，A/D转换器的输出端与CPU的输入端相连。
自动增益控制(AGC)放大器实现方案
{
if(adval>vref_t)
dac_code++;
else
dac_code--;
D=4096/dac_code/10;//占空比
}
//DAC控制函数
void dac_spi(uint dac_code)
{
uchar n;
sync=0;
sclk=1;
for(n=0;n<16;n++)
void start_ad()
{
adwr=1;
_nop_();
adwr=0;
_nop_();
adwr=1;
}
//AD读取函数
uchar get_ad()
{
P1=0xff;
adrd=1;
_nop_();
adrd=0;
_nop_();
adval=P1;
adrd=1;
return adval;
}
//CODE处理函数
{
sclk=1;
dac_code=dac_code<<1;
sdin=CY;
sclk=0;
}
sdin=1;
sync=1;
sclk=0;
delayus(10);
}
//主函数
void main()
{
uchar ad_n;
T0_init();
vref_s=0.5;
dac_code=0x0029;
pwm=0;
——得到输出电压幅值后，将adval与设定电压幅值相比较（vref_t为转化后的值，与adval直接比较），若adval>vref_t，说明输出电压幅值应该减小，增益应该减小，相应dac_code应该增大——dac_code++；反之，dac_code--。同时通过增益计算占空比。
自动增益控制放大器电路设计
自动增益控制放大器电路设计作者：赛前辅导教师：摘要系统由变增益放大电路，峰值检测电路，AD转换电路，控制电路组成。
可变增益电路部份以AD603为核心，信号经AD603后，经峰值检测电路检测电压峰值、以ADC0809进行AD转换。
再将信号传至AT89S52，AT89S52产生PWM波控制AD603的放大倍数。
从而实现可变增作用。
AbstractSystem consists of variable gain amplifier, peak detector circuit, AD converter circuit, control circuit. AD603 variable gain circuit section to the core, the signal by the AD603, after the peak detection circuit detects the peak voltage to the AD converter ADC0809. Then the signal transmitted AT89S52, AT89S52 generate PWM wave control AD603 magnification. Increasing role in achieving variable.一、系统方案论证与比较可变增益放大器选择方案一：利用放大器和场效应管一路组成的电路实现自动增益控制。
整个电路由包括场效应管在内的压控增益放大器，整流滤波电路，直流放大器组成，实现增益的闭环控制。
信号自输入端进入到电路中，运放A1组成压随器，作为输入级。
由运放A2组成反向放大器，其增益由场效应管的源极和漏极之间的电阻决定。
输出电压通过整流电路和滤波电路形成压控电压，加到场效应管的栅极，当压控电压发生转变时，源极和漏极之间的电阻亦发生转变，因此放大器的放大倍数也发生转变，因此当音频信号强时自动减小放大器的倍数，信号弱时自动增大放大器的倍数，从而实现音量的自动调节，达到自动增益控制的目的。
增益自动切换放大电路模电实验资料
XX大学电工电子实验中心实验组别:电子电路基础实验二增益自动切换电压放大电路的设计一、实验内容及要求设计一个电压放大电路，能够根据输入信号幅值自动切换调整增益。
设输入信号频率为O〜20KHZ,其幅值范围为0.I-IOV(峰峰值UPP)。
电路应实现的功能与技术指标如下：1.基本要求当输入为直流信号时，要求设计的电路达到以下要求：(1)当U∣<0.5V时，电路的增益约为10倍。
(2)当0.5<U∣<3V时，电路的增益约为1倍。
(3)当3<U∣VOV时，电路的增益约为0.1倍。
2.提高要求当输入为交流信号时，根据输入电压的峰峰值大小，电路增益仍满足基本要求。
3.发挥部分(1)对输入电压值分档再细化；(2)增益值的显示。
分析项目的功能与性能指标：功能：如题目所说，本实验的目的就是根据电压值的(交流时为峰峰值)的大小，来自动切换增益倍数，对于不同范围的电压值，放大电路增益的倍数不同。
性能：本次实验中的电压范围为三段，即：V<0.5.0.5<V<3.V>3o增益的倍数对应一次为10倍、1倍和0.1倍。
对于直流信号，电路设计相对较容易，将输入电压经过0.5v和3.OV的电压比较器比较后的输出信号通过模拟开关选择相应的放大模块，实现增益的切换。
而对于交流信号，还需要在直流信号的基础上再添加一个整流电路，即将交流信号的峰峰值以直流信号的形式表现出来，再通过直流信号的放大增益控制电路实现交流的增益自动切换。
实验中，电压划分值可能与实验要求有所偏差，这是主要是由于实验器材的不精确造成的，属于系统误差。
二、电路设计(1)电路设计思想(请写明基本要求、提高要求、发挥部分)：由上图可以看出：运放A2、A3作为电压比较器。
它们的反相输入端分别接基准电压U 和U ,这两个基准电压可由R 及R 、R 组成的分压器获得。
输Kkf1 REF2 W5 6入信号U1同时加在A2、A3的同相输入端，UJ 与U和U进行比较，决定它KUFIKfeFJ们的输出UA2、U A ：,是高电平还是低电平。
增益自动切换的电压放大器电路1
增益自动切换电压放大器专业班级：09电子二班 姓名：高品 学号：09168038一、实验目的电子技术的核心课程包括模拟电子技术基础、数字电子技术和高频电路。
本课程实践是综合性的，目的是将上述3门课程知识融会贯通、综合运用在实际电子制作中，不仅加深对理论的理解，而且也对工程实践中所使用的相关元器件、电路、制作方法等有一个整体的了解，把理论用于实践，在实践中发现问题并解决问题。
二、实验原理及内容综合运用低频电子线路、高频电子线路和数字电子技术的相关知识，设计、实现一个具有一定功能的模块。
增益的自动控制下图是输入信号是直流电压信号时的一种增益自动切换的电压放大电路原理图，运算放大器1A 与相关的电阻构成同相比例放大电路。
其电压增益V A =(1+F R /1R )，F R 为接于运算放大器输出端与反相输入端的反馈电阻。
改变F R （或1R ）即可控制电压增益。
图中用模拟开关来切换反馈电阻。
当开关1S 闭合（2S 、3S 断开）时，电压增益V A =(1+2R /1R )，类似地，当2S 或3S 单独闭合时，电压增益V A =(1+3R /1R )或V A =(1+4R /1R )。
增益自动切换的电压放大电路原理图● 输入信号的幅度鉴别运算放大器2A 、3A 作为电压比较器。
它们的输入端分别加基准电压REF1V 和REF2V （这两个基准电压由W1R 、5R 、6R 组成的分压器获得）。
输入信号i v 同时加在2A 、3A 的另一个输入端。
2A 、3A 分别将i v 与REF2V 、REF1V 进行比较，决定它们的输出A 、B 是高电平，还是低电平。
由A 、B 电平的高低可以判断输入信号i v 处于什么范围（即i v <REF1V ,REF1V <i v <REF2V 还是i v >REF2V ）。
这样，用A 、B 两个开关信号控制模拟开关的工作状态，切换反馈电阻即可实现增益的自动控制。
实验四电压自动增益放大电路
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电路与电子线路II第四次实验实验名称：增益自动切换电压放大电路院（系）：吴院专业：信息姓名：学号：实验室: 金智楼502 实验组别： 3同组人员：实验时间：2013年05月07 日评定成绩：审阅教师：实验二增益自动切换电压放大电路的设计一、实验内容及要求用运算放大器设计一个电压放大电路，其输入阻抗不小于100kΩ，输出阻抗不大于1k Ω，并能够根据输入信号幅值切换调整增益。
电路应实现的功能与技术指标如下：1.基本要求1）放大器能够具有0.1、1、10三档不同增益，并能够以数字方式切换增益。
2）输入一个幅度为0.1～10V的可调直流信号，要求放大器输出信号电压在0.5～5V 范围内，设计电路根据输入信号的情况自动切换调整增益倍率。
3）放大器输入阻抗不小于100kΩ，输出阻抗不大于1kΩ。
2.提高要求1）输入一个交流信号，频率10kHz，幅值范围为0.1～10V（峰峰值Vpp），要求输出信号电压控制0.5～5V（峰峰值Vpp）的范围内。
2）能显示不同的增益值。
分析项目的功能与性能指标：1.功能指标：1)实现电压的比较，判断电压处于0.1~0.5、0.5~5、5~10V哪个范围内。
2)根据判断出的结果将输入信号进行相应的增益放大，0.1~0.5V放大至0.5~5V，0.5~5V保持不变，5~10V缩小到 0.5~1V。
3)实现交流信号的整流滤波以判断峰值处于哪个范围。
4)将交流信号根据峰值电压范围进行相应倍数的增益。
2.性能指标：1)是否放大的跳变点为0.5V和5V，误差要小。
2)增益分别为10、1、0.1，要尽量准确。
3)交流信号的频率为10KHz，需要在电路通带中。
二、电路设计（预习要求）(1)电路设计思想：1.基本要求：实现基本要求要有三部分电路：比较电路、开关电路、放大电路。
a.比较电路：主要利用电阻分压的方法产生0.5V和5V的基准电压，利用运放将输入信号电压与基准电压比较，输出高低电平。
自动增益放大器
自动增益放大器摘要：本系统有四个模块组成：程控放大器，峰值检测，键盘，液晶。
程控放大器采用两片AD603接连组成，放大电压增益可达50dB，增益1db步进可调，电压增益误差不大于5%。
放大器输出无明显失真。
峰值测量采用真有效值采样芯片AD637先进行有效值采样，然后通过MAX197进行AD采样，最后再转换成峰值，键盘采用键盘管理芯片CH452进行键盘管理，液晶采用PVG19464，系统以C8051F020单片机为控制核心，经测试验证，系统运行稳定，操作方便。
关键词：程控放大器，峰值检测，AD采样，键盘管理芯片，单片机。
Abstract：This system has four modules: SPC amplifiers, peak detection, keyboard, liquid crystal. By two AD603 program-controlled amplifier amplification voltage gain one, can gain 1db stepping 50dB, adjustable, voltage gain error is not more than 5%. Amplifier output without obvious distortion. Measure true RMS peak by sampling AD637 chip on sampling, then MAX197 through effective sampling, finally to AD convert peak, the keyboard management CH452 chip keyboard on the keyboard, LCD USES PVG19464 management system with C8051F020 SCM as control core and tested, the system runs stably, convenient operation.Key: SPC amplifier Peak detection AD samplingKeyboard management chip SCM1. 方案的论证与比较1.1 设计需求1.1.1 基本要求（1）输入正弦电压信号范围为：10mV PP～1V PP；（2）输入信号频率范围为：100Hz～50KHz；（3）可通过按键方式手动改变增益，使输出电压信号范围为1V PP～1.5V PP（峰峰值V PP），且无明显失真；（4）显示当前增益（单位为dB）。
自动增益放大器资料
自动增益控制放大器一、设计思路描述本自动增益控制放大器系统以MSP430G2553为控制核心。
利用单片机内部ADC10对末级输出信号采样，可由按键控制三种模式以及增益倍数的切换，也可根据采样得到的末级输出信号幅度大小，自动控制DAC7811作为TLC085反馈电阻网络，从而实现对末级自动增益控制。
在软件设计中，我们实现三种不同的模式切换：1.交流手动模式中。
根据选择增益倍数不同，我们可以算出不同的code值，将code值传给DAC7811。
例如：当我选择0.2倍增益时，那么需要控制前级衰减，同时code值为2048,因此增益倍数Av=0.1*4096/2048=0.2。
2.直流自动换挡模式。
根据单片机内部ADC10对输出信号采样幅度大小，自动控制前级是否衰减、控制CD4051选择OPA 2227反馈电阻，从而实现0.2、0.5、2、5的最大增益倍数。
3.自动增益模式。
根据利用单片机内部ADC10对输出信号采样幅度大小自动控制前级是否衰减，控制CD4051选择OPA 2227反馈电阻。
二、硬件电路设计2.1前级信号衰减电路VDD图2.1 前级衰减电路如图2.1所示，前级衰减电路由CD4051、OPA2227、20KΩ以及2KΩ电阻组成，其中CD4051为单刀八掷开关。
在该电路中，单片机MSP430G2553通过P1.3口进行对CD4051中两种电阻进行选择，改变OPA2227反馈电阻，从而实现0.1倍与1倍的控制。
在整个电路中，前级衰减电路十分重要，它不仅仅是对输入信号进行衰减，还可以对单片机MSP430G2553进行保护。
2.2末级DAC7811增益自动控制电路图2.2 DAC7811增益自动控制电路图2.2为末级DAC7811增益自动控制电路。
利用单片机内部ADC10对输出信号经过OPA2340绝对值整形后的波形进行采样，根据幅值控制CD4051选择OPA2227反馈电阻，进而控制衰减10倍或1倍。
运算放大器自动增益控制电路实际方案
运算放大器自动增益控制电路实际方案1、内容摘要1.1自动增益控制电路已广泛用于各种接收机、录音机和信号采集系统中，另外在光纤通信、微波通信、卫星通信等通信系统以及雷达、广播电视系统中也得到了广泛的应用。
1.2本课题介绍了自动增益控制的概念原理以及对自动增益控制放大器各部分的工作原理，最后对系统的测试结果以及设计与实现中应该注意的问题也做了详细分析。
2、设计任务和要求；2.1能够根据电子技术的发展及时学习和掌握新的相关的技术和知识。
2.2能够根据生产计划对自己承担的各项任务合理的安排时间，确保按计划完成任务，能及时填写和定期提交工作任务完成情况，为项目过程的改进提供准确的基础数据。
2.3能够与项目负责人及时沟通，确保项目计划顺利进行，能够与其他设计员及时沟通，以使正确快速的完成任务。
2.4根据项目指标要求顺利完成项目开发与搭建，提出具体设计框图原理、具体应用电路等流程方案。
2.5熟练掌握运算放大器的工作原理与应用，掌握运放自动增益控制电路的结构和特点，理解与掌握增益控制范围的设置过程。
2.6通过虚拟仿真软件及各种虚拟仪器、仪表等资源，把电路系统案例功能在进行仿真中验证设计系统的合理性与可靠性。
通过直观形象化，做到减少硬件和经费的投入、缩短电路设计系统周期，以及弥补实验和工程应用之间的脱节的矛盾和现象。
2.7通过电路焊接与制作，合理设置电子元件的布局（抗干扰、美观）与保证焊接质量等；掌握仪器仪表的使用，熟悉信号的检测方法与过程，正确绘图和记录测试参数，并能对测量结果进行分析。
2.8具有通过各种渠道收集相关技术资料的能力，能顺利阅读相应资料并能正确理解相应原理。
3、总体方案,原理图、优缺点、及选定该方案的原因3.1选定该方案的原因很多电子产品都要求要有稳定的输出，但在很多情况下，由于环境、温度、湿度、天变幻的因素，会使输入出现变化，其对应的输出也会跟随之变化，本次实训的主要任务是要求是在上述等因素引起的输入变化，而输出仍然能够保持稳定。
自动增益放大电路设计报告——十一组资料
设计报告设计题目：自动增益放大电路参赛者姓名：xxx,xxx,xxx所在学院：xxx所在班级：xxx竞赛时间：xxxx.xx.xx自动增益放大电路摘要：自动增益控制电路已广泛用于各种接收机、录音机和信号采集系统中，另外在光纤通信、微波通信、卫星通信等通信系统以及雷达、广播电视系统中也得到了广泛的应用。
自动增益放大电路一方面可实现自增益。
另一方面通过MSP430单片机实现键控增益。
为实现稳定输出，需对放大器的增益进行自动控制。
设计主要提出自动增益放大电路的总体设计方案，并对主要功能模块进行方案论证比较。
重点对自动增益放大电路的硬件部分和软件系统进行设计。
最后对系统进行完整测试和仿真，对结果进行分析。
实现稳定可靠，操作方便，具有较好的操作功能。
关键词：自动增益；放大电路；MSP430单片机；键控。
Abstract: the automatic gain control circuit has been widely used in various kinds of receiver, recorder and signal acquisition system, in the optical fiber communication systems such as communication, microwave communication, satellite communications, and radar, radio and television are widely used in the system. On the one hand, it can realize automatic gain amplifier circuit gain. On the other hand keying gain was achieved by MSP430 single chip microcomputer. To achieve stable output, the need to automatically control the gain of the amplifier. Design mainly puts forward the overall design scheme of automatic gain amplifier circuit, and the main function module are compared and project demonstration. Key part of automatic gain amplifier circuit of hardware and software system design. Finally to complete the test and simulation of system, analyze the results. Realize the stable and reliable。
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2014年江苏省大学生电子设计竞赛设计报告参赛题目：自动增益控制放大器日期：二〇一四年八月十二日至二〇一四年八月十五日自动增益控制放大器（AGC）设计摘要：自动增益控制(AGC)电路广泛地应用于现代电子设备中，本系统设计一款AGC控制放大器。
整个系统以VCA810作为核心压控放大模块，以TI公司的MSP430 5438A型单片机作为微控制器，以继电器实现输入信号量程切换，以AD637型模块作为检波电路实现信号和噪声的检测、以计数器实现频率的测量，以ADS1118型A/D芯片和DAC124S085型D/A芯片分别实现模数和数模转换，基于TDA2030A实现音频功放电路，采用线性电源给系统供电。
主要工作原理为，输入信号通过量程切换后进入压控放大模块或压控衰减电路，经A/D采样，输入至微控制器判断信号大小，据此控制开关电路进行量程分档，并输出控制信号至自动增益控制电路，以实现可控电平恒定输出。
经系统测试，设计要求的各项功能均达到，性能指标良好。
当输入信号幅度在10mV~ 5V之间时，输出电压保持在2V 0.2V内。
能够在1V~ 3V范围内步进式调节放大器输出幅度，步距为0.2V。
关键字：AGC放大器压控放大器噪声检测有效值检波一、方案设计与论证二、1.1整体方案方案一：采用纯硬件电路实现，由VC810和运放构成的电压比较器和减法电路实现。
把实际电压与理论电压的差值通过适当幅值和极性的处理，作为VC810的控制信号，从而实现放大倍数的自动调整，实现输出电压恒定。
优点：该方案理论简单，制作起来也相对容易，只有硬件电路。
缺点：稳定性差，精度不够，没有创新，通用性不好。
方案二：采用VCA810和430单片机结合，通过单片机对输出信号AD采样并转化为数字量，与理论输出电压值进行比较，得到差值转换为控制电压，通过DA转化，对程控增益放大器VCA810的放大倍数惊醒调整，从而实现输出电压的恒定。
优点：该方案控制精确，自动控制速度快，系统可移植性强，功能改变和增加容易，对后期改善和提升电路性能有益。
缺点：需要软硬件配合，系统稍复杂。
通过对两个方案的综合对比，我们选用方案二。
1.2控制模块方案一：采用MCS-51。
Intel公司的MCS-51的发展已经有比较长的时间，以其典型的结构、完善的总线、SFR的集中管理模式、位操作系统和面向控制功能的丰富的指令系统，为单片机的发展奠定了良好的基础，应用比较广泛，各种技术都比较成熟。
MCS-51优点是控制简单，二缺点也明显因为资源有限，功能实现有困难，而且需要大量外扩单元。
方案二：采用TI公司的MSP430。
MSP430是一个16 位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机，基于闪存的产品系列，具有最低工作功耗，在1.8V-3.6V 的工作电压范围内性能高达25MIPS。
包含一个用于优化功耗的创新电源管理模块。
由于它具有极低的功耗、丰富的片内外设和方便灵活的开发手段。
MSP430的优点是资源丰富，操作语言灵活，但对编程的要求有所提高。
所以综合考虑，我们采用MSP430 5438A作为我们的主控制器。
1.3 开关电路主要元件：op07(双极性运算放大集成电路) 、继电器工作原理：根据H题的题意输入信号的幅度在10mV~ 5V之间，然而AD637采样电平在0.2V~ 2V之间因此经小组讨论我们决定将输入信号分为四个档位。
第一档（1/5档）：先假设输入电压在1.4V~5V之间，并将输入电压衰减5倍，如果衰减后的电压在0.28V~ 1V之间则输入信号进入下一级，如果衰减后的电压不在0.28V~ 1V之间则进入第二档位。
第二档（x1档）：如果AD637反馈的电压在0.35V~ 1.54V之间则对输入信号不做处理，如果AD637反馈电压不在0.35V~ 1.54V之间则进入第三档。
第三档（x5）档：如果AD637反馈的电压在0.07V~ 0.25V则将输入信号放大5倍，此时AD637的采样电路在0.35V~ 1.25V之间。
如果AD637反馈电压不在0.07V~ 0.25V之间则输入电压进入第四档位。
第四档（x20）档：如果反馈电压在0.01V~ 0.07V之间则将输入信号放大20倍，此时AD采样电路信号范围在0.2V~ 1.4V之间。
开关电路如图1所示：图1 开关电路1.4电压增益调整模块方案一：使用AD603,AGC电路如图2所示：图2 AD603方案二：使用VCA810，AGC电路如图3所示：图3 VAC810相比之下VCA810应用要简单些，调试起来方便些而且电压也限制在+—5V，不会有+10V 比较符合之前的电路设计风格，程控增益方面VCA810 一个芯片就足可以实现，满足要求-40db ---- 40db。
所以我们选择方案二。
使用方法：MCU通过DA转换后输入一个0 ~ -2V的直流电压到VCA810的VC （第三脚），VCA810提供-40DB~+40DB范围的增益。
自动增益控制电路如图2所示：图2 自动增益控制电路1.5检波电路模块AD637(DC转换器)描述：AD637是一款完整的高精度、单芯片均方根直流转换器，可计算任何复杂波形的真均方根值。
它提供集成电路均方根直流转换器前所未有的性能，精度、带宽和动态范围与分立和模块式设计相当。
AD637提供波峰因数补偿方案，允许以最高为10的波峰因数测量信号，额外误差小于1%。
宽带宽允许测量200 mV均方根、频率最高达600 kHz的输入信号以及1 V均方根以上、频率最高达8 MHz的输入信号。
与ADI公司以前的单芯片均方根转换器一样，AD637也为用户提供辅助dB输出。
均方根输出信号的对数通过一个单独引脚输出，支持直接dB测量，可用范围为60 dB。
用户利用外部编程的基准电流，可以选择0 dB基准电压与0.1 V至2.0 V均方根范围内的任何电平相对应。
AD637模块电路如图3所示：图3 AD637模块电路1.6 比较电路主要芯片：LM393LM393是高增益,宽频带器件，像大多数比较器一样，如果输出端到输入端有寄生电容而产生耦合，则很容易产生振荡。
这种现象仅仅出现在当比较器改变状态时，输出电压过渡的间隙，电源加旁路滤波并不能解决这个问题，标准PC板的设计对减小输入—输出寄生电容耦合是有助的。
减小输入电阻至小于10K将减小反馈信号，而且增加甚至很小的正反馈量(滞回1.0~10mV)能导致快速转换,使得不可能产生由于寄生电容引起的振荡，除非利用滞后，否则直接插入IC(集成电路板integrated circuit，缩写：IC) 并在引脚上加上电阻将引起输入—输出在很短的转换周期内振荡，如果输入信号是脉冲波形，并且上升和下降时间相当快，则滞回将不需要。
比较电路如图4所示：图4 比较电路1.7 功放电路功率放大器根据功率放大器采用器件的基本特性，其增益Av=R74/R72+1，则增益带宽积约为100KHz，设计电压增益为6倍。
放大器稳定性在放大器电路中为了提高运算精度，在电路中加了负反馈回路，而且负反馈越深，闭环特性越好。
但是在级联运放放大电路中，当工作频率较高时，它所产生的附加相移可能会使负反馈回路的开环增益下降到1以前达到180°，使原来处于负反馈回路的放大器转变为不可控的正反馈状态，产生自激振荡，破坏放大器的正常工作。
放大器不自激，即放大器稳定的条件是：当1)(=FjAω时πωψ<∆)(j或πωψ=∆)(j时1)(<FjAω。
电路模块如图5所示：图5 功放电路4. 测试结果与分析：电源±12V供电，负载为8Ω电阻，经过测试得如下结果：（1）适用频率适用频率范围约为2Hz ~100KHz。
（2）最大输入峰峰值最大输入（不失真）峰峰值约为Vin≈3.3Vpp。
（3）最大输出峰峰值最大输出（不失真）峰峰值约为V out≈19.4Vpp。
（4）最大输出功率最大输出功率约为Pmax≈8.88W。
（5）功放效率功放效率约为η≈66.2%。
1.8噪声检测电路主要芯片：LM358LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
LM358该型号，市场上比较常见，在各大网站上，搜索比较频繁，价格一直相对平稳。
有些分析人士，还把该型号归类为电源电路，因为它使用范围比较宽。
LM358最近一段时间市场销量比较稳定，主流品牌是TI 、NS 、国产品牌，国外品牌的价格一直相对偏高，最新报价有小幅度下滑，在0.4-0.7元/PCS 区间波动。
国产品牌价格就非常低，相比月初，价格同样也有了小幅度下滑，网络报价一般在在0.13-0.15元之间波动。
噪声检测电路如下图6所示：U 21LM358R 21750K ΩR 222K ΩR 23100ΩR 2410KΩR 2710KΩR 2810KΩR 2610KΩR 291K ΩC 211u FC 250.1u FC 230.1u FC 2647uFD 211N 4148D 221N 4148R 2520KΩU 22LM358Q 21TIP41C 2447uFC 221u F +5VV outC 27220uF-5V R 2104.7K Ω麦克风插座12657321图6 噪声检测电路二．理论分析及计算2.1增益积计算设计目标输出电压变化范围1.8V ～2.2V ，而输入信号为100mV ～5V ,我们选定输出幅度为2V ，即Av 在2～20倍，根据程控增益调节放大器的连接方式可知，增益的计算公式为G=(40Vg+10)dB,带宽90MHz 。
所以将AD 采集得到的输出电压V out,与预置电压进行比较，调整Vg 大小，来改变增益，从而实现输出幅值稳定在某一个数值。
2.2后级缓冲及稳幅因为要用到单片机内部的AD 采样功能，所以一定要保证单片机的安全，在通过峰值检测电路的检测之后，把检测到的峰值经过一个后级缓冲电路再接一个3V 稳压管之后送给单片机，既保证单片机端口的安全，同时把电路与单片机隔离。
三、系统总体设计3.1系统整体设计框图系统整体框图如下图4所示。
3.2软件流程图系统软件流程图如图6所示，开发板系统初始化后，预置输出一个控制电压，然后启动AD转化，采样得到输出信号，然后与标准电压比较，修改增益控制电压，稳定输出电压。
图6四．系统测试及数据分析4.1测试仪器（1）直流稳压源：YB1732A 3A（2）数字存储示波器：SIGLENT SDS1102CFL 100MHZ 2GSa/s（3）数字万用表：UNI-T UT802（4）信号发生器：F120型 1Uhz~20MHZ4.2测试方案及数据分析测试方案：(1)稳幅测试：输入频率10KHZ,峰值为100mV的正弦波信号。