基于51单片机的程控放大器设计
基于单片机的程控放大器设计
基于单片机的程控放大器设计单片机是一种集成电路，它可以通过编程实现各种功能。
在现代电子技术中，单片机被广泛应用于各种电子设备中，包括程控放大器。
程控放大器是一种电子设备，它可以通过编程实现各种放大器功能，例如音频放大器、视频放大器等。
本文将介绍基于单片机的程控放大器设计。
1. 程控放大器的基本原理程控放大器是一种电子设备，它可以通过编程实现各种放大器功能。
它的基本原理是利用单片机控制放大器的各种参数，例如增益、频率响应等。
通过编程，可以实现各种放大器功能，例如音频放大器、视频放大器等。
2. 单片机的基本原理单片机是一种集成电路，它可以通过编程实现各种功能。
它的基本原理是利用微处理器、存储器、输入输出接口等组成一个完整的系统。
通过编程，可以实现各种功能，例如控制电机、控制灯光等。
3. 基于单片机的程控放大器设计基于单片机的程控放大器设计需要考虑以下几个方面：（1）单片机的选择：选择适合的单片机是设计的第一步。
需要考虑单片机的性能、存储器容量、输入输出接口等因素。
（2）放大器电路的设计：放大器电路是设计的核心部分。
需要考虑放大器的增益、频率响应等参数。
（3）单片机程序的设计：单片机程序是设计的关键部分。
需要编写程序实现放大器的各种功能。
（4）测试与调试：测试与调试是设计的最后一步。
需要对设计的程控放大器进行测试与调试，确保其正常工作。
4. 程控放大器的应用程控放大器可以应用于各种电子设备中，例如音频放大器、视频放大器等。
它的优点是可以通过编程实现各种功能，具有灵活性和可扩展性。
5. 总结基于单片机的程控放大器设计是一种先进的电子技术，它可以通过编程实现各种放大器功能。
设计时需要考虑单片机的选择、放大器电路的设计、单片机程序的设计、测试与调试等方面。
程控放大器可以应用于各种电子设备中，具有灵活性和可扩展性。
基于单片机的程控放大器的设计与应用
352010年7月刊人工智能与识别技术信息与电脑China Computer&Communication1. 引言随着电子技术的飞速发展，对信号处理要求的提升，信号可控放大显示出其重要性。
当输入信号为弱信号的时候，信号处理电路需要具有放大功能。
程控放大器能能够针对输入信号的强弱，选择相应的增益的大小。
在工业设计中非常重要。
2. 系统设计程控放大功能可采用诸多方式完成。
几种主流方案如下：方案1：基本的电压放大器可由运算放大器构成，其增益由反馈电阻与输入电阻之间的比例确定。
基于此原理，可通过程控改变基本运算放大器放大电路中的反馈电阻大小来改变增益。
最为直观的解决方案是由模拟开关选择多路不同阻值的电阻，使相应电阻接入反馈回路中，以达到反馈电阻的变化。
单片机可控制模拟开关的选通，从而达到程控放大的目的。
该方案明显的缺点是增益的变化是非连续的，若要使各级增益更为细化无疑要有庞大的电阻数量和较多的模拟开关。
而且模拟开关的导通电阻将会使放大器增益的精度降低，当反馈电阻较小时该影响尤为强烈。
方案2：在方案1的基础上进行改进，可利用数模转换器内部所具有的电阻网络作为反馈电阻。
电流输出型D/A 芯片的参考电压引脚和电流输出引脚之间等效于一个数控的电阻网络，该网络较为精准和易于控制。
采用该种方案的程控放大器，增益的细分程度取决于D/A 转换器的精度（即位数）。
该方案虽简化了电路的实现，提高了放大器的精度，但仍旧为增益非连续的放大器，对于对增益精度较高的应用仍不适合。
方案3：采用压控放大器。
AD603是一款较为理想的压控放大器，具有低噪声、精密控制的可变增益放大器，外围电路简单，温度稳定性高，适合于本作品的制作。
单片AD603的增益变化范围被限制在40dB ，若想增大该范围只需级联多片该芯片并配合合适的级间耦合电路即可。
该方案简单易行，实现效果好，本作品采用该方案实现程控放大。
3. 电路设计如图1[1]所示，该电路构成了0-40dB 增益可变的放大电路，带宽为30MHz 。
程控放大器的设计与实现
程控放大器的设计与实现摘要本文介绍了一种可通过程序改变增益的放大器。
它与ADC相配合，可以自动适应大范围变化的模拟信号电平。
系统以89S51单片机作微处理器，运用NE5532芯片组成运放电路，采用CD4052芯片担任增益切换开关，通过软件控制开关的闭合或断开来达到改变电路的增益。
文章首先对系统方案进行论证，然后对硬件电路和软件设计进行了说明，最后重点阐述了系统的调试过程，并且对调试过程中遇到的问题以及解决方案进行了详细说明。
该系统设计达到了预期要求，实现了最大放大60db的目的。
关键词程控放大器；运算器放大器；单片机；增益The Design and Realization of Program-Controll AmplifierAbstractThis article introduces a amplifier which changes the gain through the software. It coordinates with ADC and adapts the simulated signal level with wide range change automatically. The system uses the 89s51 SCM as the core. The NE5532 chip composes the operational circuit and the CD4052 chip composes the gain switch. The gain of the circuit is changed by software which can control switch closed or disconnect.The article first demonstrates the system plan, then introduces the hardware and the software, finally explains the debugging process of the system with emphasis. It also especially analogizes the problem in the debugging process and the resolutions. This system design has achieved anticipative request and realized enlarged 60db most greatly the goal.Key wordsProgram-controlled amplifier; operational Amplifier; SCM; gain前言在计算机数控系统中,模拟信号在送入计算机进行处理前,必须进行量化,即进行A/D 转换[ 1 ]。
基于STC89C51单片机的宽带数控放大器的设计
5.1 测试方案与测试结果 ........................................24
5.1.1 测试方法 ........................................................... 24 5.1.2 测试结果与分析 ..................................................... 24 5.1.3 误差产生原因 ....................................................... 26
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3.5 后级功率放大电路的设计 ....................................16 3.6 各级增益控制的设计 ........................................17 3.7 通频带选择网络的设计 .......................................18 3.8 程控放大电路的设计 ........................................18 3.9 电源模块的设计 ............................................19 第 4 章 软件系统设计 ...................................................................................................20 4.1 STC89C51 系列单片机简介 ....................................20 4.2 STC89C52 的定时/计数器编程的相关寄存器介绍 .................20
51C程控放大的简易数字显示示波器
基于51单片机C 语言编写程控放大的简易数字显示示波器摘要 基于STC89C52单片机设计的具有微小信号峰峰值和频率测量及显示功能的简易数字显示示波器。
（附protel 设计图和C 语言程序）程序控制自动换挡功能的峰峰值测量范围为0到5V （由于AD 芯片最高输入信号为5V 的限制），频率测量范围为0到5K ；所有模块包括程控放大电路，AD 采样模块，基于LM324过零比较器信号整形模块，单片机程序设计模块。
此说明说给出了硬件与软件的设计方案与内容。
关键字 单片机 简易显示示波器 程控放大系统设计原理及方案显示微处理器键盘信号放大ADC信号整形被测信号系统原理框图被测信号的峰峰值与频率被分开独立的测量和同时显示。
第一条通道：通过程控放大后的信号接到AD 输入端转换完成峰峰值测量。
第二条通道：通过LM324过零比较将信号整形成方波脉冲完成频率测量。
最后通过单片机程序控制，键盘扫描与LCD 显示，同时将峰峰值与频率显示出来。
电路设计部分：包括过零比较器整形模块与程控放大模块。
电压比较器原理简单地说，电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的，这里不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图1所示。
图1(a)是比较器，它有两个输入端：同相输入端(“+” 端) 及反相输入端(“-”端)，有一个输出端V out(输出电平信号)。
另外有电源V+及地(这是个单电源比较器)，同相端输入电压V A ，反相端输入VB 。
V A 和VB 的变化如图1(b)所示。
在时间0～t1时，V A>VB ；在t1～t2时，VB>V A ；在t2～t3时，V A>VB 。
在这种情况下，V out 的输出如图1(c)所示：V A>VB 时，V out 输出高电平(饱和输出)；VB>V A 时，V out 输出低电平。
根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。
如果把V A输入到反相端，VB输入到同相端，V A及VB的电压变化仍然如图1(b)所示，则V out输出如图1(d)所示。
基于51单片机的程控放大器设计
电气学科大类2009 级《单片机》课程设计报告姓名蔡玲珑学号专业班号电气提高班指导教师杨风开日期2012年3月实验成绩评阅人摘要本设计主要以CD4051模拟开关以及所连的电阻网络作为核心，利用SST89C51单片机控制所选A/D的电阻网络状态，同时编写峰值检测软件对输入信号进行峰值检测并以此为依据来控制正弦波的放大倍数，最后利用液晶显示器将其显示出来。
经过实际测量，本系统可以实现通频为0Hz~1.5KHz，放大倍数为0.96~5的无失真的自动波形放大器。
关键词: SST89C51单片机液晶显示器放大器TLC549目录摘要----------------------------------------------------------------------------------------------------2一．设计要求---------------------------------------------------------------------------------------41.1程控放大器的作用---------------------------------------------------------------------------4 1.2程控放大器的原理----------------------------------------------41.3课题要求------------------------------------------------------5二．实验方案及论证-----------------------------------------------------------------------------5三．单元电路分析与实现--------------------------------------------------------------------- -6 3.1引脚特性说明---------------------------------------------------------------------------------63.2 A/D转换电路---------------------------------------------------------------------------------73.3控制显示电路---------------------------------------------------------------------------------83.4峰值检测电路设计----------------------------------------------------------------- --------11 3.5实验硬件图-----------------------------------------------------------------------------------11四．软件分析--------------------------------------------------------------------------------------124.1编程排序---------------------------------------------------------------------------------------124.2倍数与引脚对应-----------------------------------------------------------------------------12 4.3峰值检测---------------------------------------------------------------------------------------134.4液晶显示---------------------------------------------------------------------------------------134.5对TLC549进行操作------------------------------------------------------------------------154.6主程序流程分析-----------------------------------------------------------------------------15五．实验仿真处理及结果分析---------------------------------------------------------------16六．实验总结---------------------------------------------------------------------------- ---------21七．参考文献-------------------------------------------------------------------------- -----------22附录---------------------------------------------------------------------------------------------------23一. 设计要求.1.1程控放大器的作用在信号调理电路中，必须将输出信号调理在适当水平。
基于单片机的程控放大器设计
基于单片机的程控放大器设计引言：程控放大器是一种能够通过控制电子元件的放大倍数的放大器。
它可以根据输入信号的大小来自动调整放大倍数，以便在不同场景下提供最佳音频输出。
本文将介绍基于单片机的程控放大器的设计原理和实现方法。
一、设计原理基于单片机的程控放大器的设计原理基于负反馈原理。
在放大器电路中，通过将一部分输出信号反馈到输入端，可以有效地控制放大倍数。
单片机作为控制核心，通过对输入信号进行采样和处理，然后控制反馈电路中的放大倍数，以达到自动调节的目的。
二、设计步骤1. 硬件设计：a. 选择合适的单片机：根据需求选择具备足够计算能力和IO口数量的单片机。
b. 连接放大器电路：将单片机的IO口与放大器电路进行连接，以实现对反馈电路的控制。
c. 添加输入和输出接口：将音频输入和输出接口与放大器电路相连接，以实现信号的输入和输出功能。
2. 软件设计：a. 初始化设置：在单片机上进行初始化设置，包括IO口的配置、时钟的设置等。
b. 采样输入信号：使用单片机的ADC模块对输入信号进行采样，获取输入信号的大小。
c. 处理输入信号：对采样到的输入信号进行处理，如滤波、放大等操作。
d. 计算放大倍数：根据处理后的输入信号大小，计算出对应的放大倍数。
e. 控制反馈电路：通过单片机的IO口控制反馈电路中的放大倍数，实现自动调节功能。
f. 输出信号：将经过放大后的信号输出到音频输出接口，以供外部设备使用。
三、实现方法1. 硬件实现：a. 选择合适的单片机：根据需求选择性能稳定、易于编程的单片机。
b. 连接放大器电路：根据放大器电路的设计原理，将单片机的IO 口与反馈电路进行连接。
c. 添加输入和输出接口：根据需求添加音频输入和输出接口，以实现信号的输入和输出功能。
2. 软件实现：a. 编写初始化代码：根据单片机的型号和规格，编写初始化代码，进行IO口和时钟的配置。
b. 编写采样代码：使用单片机的ADC模块进行输入信号的采样，获取输入信号的大小。
基于单片机的程控放大器设计
基于单片机的程控放大器设计
程控放大器是一种能够通过数字信号控制放大器增益的电路，它可以实现对信号的精确控制，广泛应用于音频放大器、电视机、电脑音响等领域。
本文将介绍一种基于单片机的程控放大器设计方案。
设计方案
本设计方案采用单片机AT89C51作为控制核心，通过数字信号控制放大器的增益，实现对信号的精确控制。
具体实现步骤如下：
1. 信号输入：将音频信号输入到放大器的输入端口。
2. 放大器控制：将单片机输出的数字信号转换为模拟信号，通过运放实现对放大器的控制。
3. 增益控制：通过单片机控制放大器的增益，实现对信号的精确控制。
4. 输出信号：将控制后的信号输出到扬声器或其他设备。
设计要点
1. 单片机选择：本设计方案采用AT89C51单片机，具有较高的性能和稳定性，能够满足程控放大器的控制要求。
2. 放大器选择：本设计方案采用TL071运放作为放大器，具有高
增益、低噪声、低失真等优点，能够满足音频放大器的要求。
3. 增益控制：本设计方案采用数字信号控制放大器的增益，通过单片机控制放大器的反馈电阻，实现对信号的精确控制。
4. 输出保护：为了保护扬声器或其他设备，本设计方案采用输出保护电路，能够有效避免输出过载和短路等问题。
总结
基于单片机的程控放大器设计方案，能够实现对信号的精确控制，具有较高的性能和稳定性，广泛应用于音频放大器、电视机、电脑音响等领域。
本文介绍了一种基于单片机的程控放大器设计方案，希望能够对读者有所帮助。
基于51单片机和DA转换的数控音频功率放大器设计
程控音频功率放大器一．设计要求 （1）输入信号为30mv 峰峰值的正弦波，频率围 20HZ~20KHZ ，输入阻抗Ri ≥20K Ω，前级程控放大器增益通过单片机键盘输入控制，增益可预置为 10db ，20db ，30db ，40db 。
（2）后级功率放大器输出功率≥3W （8Ω负载）。
（3）液晶显示。
二．原理框图三．方案对比选择（1）选用继电器控制前级放大Vi1K用继电器控制电阻的选择进而控制放大倍数。
（2）模拟开关控制前级放大用模拟开光的断和同来控制放大倍数。
（3）用DAC0832控制前级放大out前级放大100倍后用单片机控制DAC0832进行衰减。
经对比选择用DAC0832控制前级放大比较简单，而且较精确。
四．电路图设计五．主要元件选择及参数设计（1）运放LF353out前级放大分别放大10倍，总共放大100倍。
LF353的工作电压是+15v，各引脚的接法见上图。
将7号输出脚的信号作为DAC0832的输入。
（2）功率放大器TDA2030TDA2030的工作电压是+15v。
它将输入的电流进行放大，然后驱动喇叭响。
具体接法见上图。
利用TDA2030进行功率放大。
TDA2030具有体积小，输出功率大，失真小等特点。
功率放大器含多种保护电路，工作安全可靠性高，主要保护电路有：短路保护，热保护，地线偶然开路，电源极性反接，以及负载泄放电压反冲等。
其中，热保护电路能够容易承受输出的过载，甚至是长时间的，或者环境温度超过时均起到保护作用。
与普通电路相比较，散热片可以有更小的安全系数。
结温超过时，也不会对器件有所损害。
(3)单片机STC89S52STC89S52是比较常用的52系列单片机。
它的工作电压是+5v。
外围电路加上12M的晶振，使其正常工作。
P2口控制DAC0832。
通过对P2口赋值来改变输出增益的大小。
(4)1602液晶（5）DAC0832DI0~DI7：数据输入线，TLL电平。
ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效。
基于AT89S51单片机的可控放大器设计
可控放大器偏向硬件的XXX摘要本着简单、准确、可靠、稳定、通用的原则，采用了分级设计匹配互连的思想。
系统的特色在于：通过开关，改变反馈电阻阻值，从而改变放大器增益，增益从10dB到60dB可调步距为10dB。
用单片机AT89s52对可控放大器进行程序控制，可以同时对两路输入信号进行二阶低通、高通、带通、带阻以及全通滤波处理，滤波器的中心频率在15kHz～50kHz频率范围内实现64级程控调节，其Q值在0.5～64范围实现128级程控调节。
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：可控放大；AT89S52 ；程控增益Controlled amplifiers hardware toAbstractIn line with simple, accurate and reliable, stable and general principles, using a hierarchical design matching interconnection thoughts. System features: through switches, change the feedback resistance value, which changes amplifier, gain from 10dB to 60dB adjustable step distance for 10dB.With monolithic integrated circuit AT89s52 for controllable amplifier for program control, can to both road input signal second-order lowpass, qualcomm, band-pass, band-stop and total pass filtering processing, filter, the center frequency in 15kHz ~ 50kHz frequency ranges realize 64 level program-controlled adjustment, its Q value in 0.5 ~ 64 range realize 128 level program-controlled adjustment.Works through experiments completed, and made it into real. Design USES a voltage controlled gain device AD603 reasonable magnitude 7.3 impedance matching, join after class, and can output power preset and control, good stability and controllable range. The whole works made low cost, low consumption, in addition to the individual indexes failed to meet the design requirements, all other outside to meet the design requirements.Key word: controllable amplification, AT89S52 devices, Program-controlled gain目录摘要 (1)目录 (3)第1章可控放大器方案设计与论证 (4)1.1 测量放大部分 (4)1.2 滤波部分 (5)1.3 系统整体设计方案 (6)第2章可控放大器元器件选型 (6)2.1 主控制器A T89S51 (6)2.1.1 MSC-51芯片资源简介 (6)2.1.2 单片机的引脚 (8)2.1.3 AT89S51单片机的外接晶体引脚 (8)2.1.4 AT89S51单片机的控制线 (9)2.1.5 AT89S51单片机复位方式 (9)2.2 1602字符型LCD显示系统 (10)第3章可控放大器硬件电路设计 (15)3.1 可控放大器滤波部分电路设计 (15)3.1.1 二阶无源低通滤波器 (18)3.1.2 无源RC高通滤波器 (19)3.3 单片机最小系统部分电路设计 (20)3.4 供电电源电路设计 (23)第4章可控放大器软件设计 (25)4.1 软件流程图 (25)4.2 软件程序清单 (25)结束语 (26)参考文献 (27)谢辞 (28)附件1：程序清单 (29)绪论设计并制作一个可控放大器，其组成框图如图1所示。
基于单片机的自动程控放大器的设计
基于单片机的自动程控放大器的设计作者：龚文武卢新龙阳泳江世明来源：《数字技术与应用》2015年第10期摘要：文章简要介绍了放大器AD603、数字电位器MCP410的的内部结构和控制方法。
详细介绍了基于AD603和MCP410的程控放大器技术方案，并对程控放大器进行了电路设计、程序设计和PCB板设计，借助Proteus电子设计平台，对设计进行了仿真，仿真实现了预期的目标。
该程控放大器以AT89C51单片机作为控制核心，通过控制数字电位器MCP410实现放大倍数的调整，该放大器适用于电子测试仪器和仪表中，具有电路简单、增益可调、也可自动增益放大、性能优越、成本低廉、实用性强等特点。
关键词：AD603 自动程控放大 AT89C51 MCP410 仿真中图分类号： S611 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）10-0000-001方案设计本方案采用的是MCP41010系列的数字电位器与压控放大器AD603组成的程控放大。
而且并非采用基本放大电路的模式，数字电位器不是作为输入电阻或者反馈电阻接入电路，而是由数字点位器来控制放大器AD603的控制电压来实现放大增益程控的，数字电位器输出电阻的改变则由单片机来控制。
是由数字电位器MCP41010、单片机AT89C51与放大芯片AD603配合使用构成的程控增益放大器。
W端的滑动带来数字电位器高端或低端到滑动端的电阻变化，所以从滑动端接入到放大器AD603的控制电压也将改变，控制电压改变则放大器放大增益改变。
AD603的基本增益计算公式： G（dB）=40*VG+ G0。
2 电路设计与仿真本设计由电源电路、程控放大电路、显示电路、采样电路4个部分组成。
程控放大电路是整个设计的核心电路设计部分，对于程控放大电路的设计方法在设计方案中有提到好几种，在本设计中采用的是可靠性较高的数字电位器与放大器AD603结合组成程控放大。
（如图1）3 程序流程设计在程序分析方面，程序流程图是最基本的部分、也是最重要的分析技术，它是你程序设计和分析最基础的工具。
程控放大器的设计与实现
程控放大器的设计与实现摘要本文介绍了一种可通过程序改变增益的放大器。
它与ADC相配合,可以自动适应大范围变化的模拟信号电平.系统以89S51单片机作微处理器，运用NE5532芯片组成运放电路，采用CD4052芯片担任增益切换开关，通过软件控制开关的闭合或断开来达到改变电路的增益.文章首先对系统方案进行论证，然后对硬件电路和软件设计进行了说明，最后重点阐述了系统的调试过程，并且对调试过程中遇到的问题以及解决方案进行了详细说明。
该系统设计达到了预期要求，实现了最大放大60db的目的。
关键词程控放大器；运算器放大器；单片机;增益The Design and Realization of Program—Controll AmplifierAbstractThis article introduces a amplifier which changes the gain through the software。
It coordinates with ADC and adapts the simulated signal level with wide range change automatically。
The system uses the 89s51 SCM as the core。
The NE5532 chip composes the operational circuit and the CD4052 chip composes the gain switch. The gain of the circuit is changed by software which can control switch closed or disconnect.The article first demonstrates the system plan, then introduces the hardware and the software，finally explains the debugging process of the system with emphasis。
基于单片机的程控放大器设计
增益与放大倍数的关系_基于单片机的程控放大器设计毕业设计（论文）基于单片机的程控放大器设计专业:电子科学与技术摘要本设计由直流稳压电源、前置放大电路单元、增益控制部分、功率放大部分、单片机自动增益控制部分几个模块构成。
输入部分采用高速电压反馈型运放OPA642作跟随器提高输入阻抗，并且在不影响性能的条件下给输入部分加了保护电路。
使用了多种抗干扰措施以减少噪声并抑制高频自激。
同时利用可变增益宽带放大器AD603来提高增益和扩大AGC控制范围，通过软件补偿减小增益调节的步进间隔和提高准确度。
功率输出部分采用分立元件制作，提高了负载阻值以及输出有效值。
控制部分由51系列单片机、A/D、D/A和基准源组成。
整个系统通频带为1kHz～20MHz，最小增益0dB，最大增益80dB。
增益步进1dB，60dB以下预置增益与实际增益误差小于0.2dB。
不失真输出电压有效值达9.5V，输出4.5～5.5V时AGC控制范围为66dB，应用单片机和数字信号处理技术对增益进行预置和控制,AGC稳定性好,可控范围大,完成了设计的所有基本要求并做适当的发挥，使设计更完善。
关键词：程控；宽带；自动增益控制；AD603；AGCAbstractThedesignoftheDCpowersupply,thepreamplifiercircu itunit,gaincontrolsection,thepoweramplifiersection,SCMAGCpa rtofseveralmodules.Theinputsectionwithhigh-speedvoltagefeedbackopampOPA642asafollowertoimprovetheinput impedance,andwithoutaffectingtheperformanceoftheconditionst ingavarietyofmeasu restoreducenoiseinterferenceandsuppresshighfrequencyself-excited.Whiletakingadvantageofthevariable-gainbroadbandamplifiersAD603toimproveandexpandtheAGCgaincon trolrange,reducingthegainadjustmentstepintervalandimproveac curacybysoftwarecompensation.Poweroutputsectionusingdiscret ecomponents,improvingtheloadresistanceandtheoutputrms.Controlledinpartbythe51seriesmicrocontroller,A/D,D/Aandareferenc esourcecomponents.Passbandoftheentiresystem1kHz~20MHz,thesm allestgain0dB,themaximumgain80dB.Gainstep1dB,60dBgainwithth efollowingpresetactualgainerrorislessthan0.2dB.Undistortedo utputvoltageeffectivevalueof9.5V,4.5~5.5VoutputwhentheAGCco ntrolrangeof66dB,theapplicationmicrocontrolleranddigitalsig nalprocessingtechniquestogainpresetsandcontrol,AGCgoodstabi lity,largecontrollablerange,completedthedesignallthebasicre quirementsandmaketheappropriateplaytomakethedesignbetter.Ke ywords:programmable;broadband;AGC;AD603;AGC目录摘要2一、设计题目，要求，意义4二、方案论证与比较42.1可控增益放大器部分42.2功率输出部分72.3测量有效值部分7三、具体系统设计83.1总体设计思路83.2系统各模块电路的设计与分析103.2.1直流稳压电源103.2.2前置放大电路单元103.2.3增益控制部分113.2.4功率放大部分113.2.5自动增益控制（AGC）12四、理论分析与参数计算134.1电压控制增益的原理134.2AGC介绍134.3正弦电压有效值的计算13五、单片机软件的设计145.1软件功能145.2流程图155.3代码分析15六、抗干扰措施分析20七、误差分析及性能总结217.1误差分析217.2性能总结21八、课程设计心得与体会218.1课程设计过程218.2问题与解决方法218.3心得体会22九、参考文献23十、附录（电路图）23一、设计题目，要求，意义。
基于51单片机的程控增益放大器设计报告
基于51单片机的程控增益放大器设计报告一、研究内容及系统功能运算放大电路在各种仪器仪表中能够完成小信号放大电路，本设计旨在利用单片机实现与数字电位器进行I2C通信，控制数字电位器输出，且能显示输出增益变化。
增益可控放大器可由基本运算放大器、数字电位器和控制逻辑组成。
本次设计要求实现以下功能：1、利用单片机、数字电位器、运算放大器设计一个增益可控及能够显示增益变化的电路。
增益变化范围1~50，步进为1。
2、提交设计硬件电路图及软件编程代码；二、程控增益放大器硬件电路设计为了能更好的了解程控增益放大器的原理，本章首先给出设计方案并介绍了程控增益放大器的基本原理，然后对其各模块进行了分析。
本设计程控增益放大器硬件电路的设计主要包含四个模块：电源模块、电路控制模块、增益放大模块以及液晶显示模块，其设计结构图如图2-1所示:图2-1 程控增益放大器设计结构图2.1 电源模块本设计电源模块包含四个部分:电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路，电源模块原理框图及直流稳压电源波形变换图参见图2-2：图2-2 电源模块原理框图2.2.2 电源模块硬件电路设计本设计中，电源模块主要需要生+12V 、-12V 以及+5V 为控制模块、液晶显示模块以及增益放大模块供电。
电源模块硬件电路设计图参见图2-3及图2-4。
T A C 220VLM-317U1~~图2-3 电源电路U3+5V图2-4 电源电路本设计选取变压器规格为:功率50W ，220V 转双路15V 输出，整流电路采用4个整流二极管1N4007来构成单相桥式整流电路转换成直流电，经整流电路后，选取两只4700uF/50V 的电解电容作为滤波电容，滤波电路利用电容的充放电作用，会使得电压趋于平滑。
为保证电路获得稳定性好的直流电源，在整流、滤波电路后稳压电路部分选用LM317和LM337稳压芯片构成稳压电路，从而生成+12V和-12V为增益放大器模块的运放芯片供电保证其正常工作。
基于 51 单片机的程控放大器设计 12864 显示
基于51单片机的程控放大器设计12864显示一、设计要求1. AB间电压为从100mV到1V间变化，频率为1kHz的正弦交流电，然后通过VCA810后得到Vo,按下按键1，Vo有效值始终为1V；按下按键2，Vo有效值始终为2V；2.自制有效值检测电路（参考万用表交流电压检测电路）3. 12864及以上以上分辨率单色或者彩色液晶显示。
二、所用芯片VCA810 TL084 TLC2543 REF5040 TLV5618 REF5020 二、设计思路根据设计要求，根据vca810的特性，我们利用DA进行对输出交流电压倍数的控制，并充分利用TL084芯片的作用，将TL084的四个运放都分别用于DA的反向比例、vca810出来的正向放大、有效电路的应用和有效值出来的电压跟随，达到了很好的效果，交流波形显示很精确。
并且由于vca810交流信号出来经过了一个放大，很好的弥补了其输出电压为正负1.8V的影响，能够达到设计要求的稳定在2V的基本条件，并且图像没有失真。
最后利用PID算法，将设定的值与输出的电压值进行比较，整定参数，利用按键使输出的电压稳定在1V和2V。
我们小组人员经过长时间的调试，虽然没有将其调到最好，最终还是又很小幅度的跳动，但基本满足老师的要求。
三、设计原理图Pcb图四、调试在设计电路板时，我将每个模块分的很清楚，因此，在调试时，我们分小块测试，当每个小模块都通过时，再用跳帽将他们连接起来，避免了盲目的调试，所以，在硬件方面我们很快就测试成功了，剩下的就是PID的控制，由于是第一次用，所以，对其参数的整定还不怎么会调，也花了一些时间在上面，最终能勉强的将输出电压稳定下来，基本达到要求。
但今后我们肯定还会对PID进行更多的学习，以希望真正掌握PID算法。
五、实物图。
基于51单片机的放大和整流组件试验器的设计
ｍｉ ｔｒ ｉ ｒ ｅ ｔ ｎ ｐ ｒ ｌ ｎ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆ ｓ ｇ ｅ— ｃ ｉ ｃ ｏ ｏ ｕ ｅ ｌｔ ｌ ａ ｙ ｍａｎ ｆ ｃ ｒ ｓ ｏ ｔｐ ａ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ １ ｉ ｌ － ｈｐ ｍｉ ｒｃ ｍｐ ｔｒ ｐ ａ， ｉ ｏ ａ ｈ ５ ｎ ｆ ｒ ， ｓ ｅ ｉｌ ｃ ｓ ｇ ｏ ｈ ｐ ｌ ａｉｎ ｏ ｓｅ ｔ ｃ ｕ ｅ ｏ ｍ ｅ ｐ ｃａ ｌ ｆ ｕ ｉ ｎ ｔ ｅ ａ ｐ ｉ ｔ ｆｔ ｔｒｓｒ ｔ ｒ ，ｗ ｒ ｒ ｃ ｐ ｅ ａ ｄ ｔｅ ａ ｔ ｍａｉ ｅｅ — ｙ ｏ ｎ ｃ ｏ ｅ ｕ ｏ ｋ ｐ ｉ ｉ ｌ ｎ ｈ ｕ ｏ ｔ ｄ ｔｃ ｎ ｃ
ｅ ，０ １ ｃ ２ １
基于 ５ 单 片机的放大和整流组件试验器的设计 ｌ
冯 川
（ 云科技 集团有 限责任公 司， 凌 湖北 武汉 ４０３ ） ３００
摘要 ：提 出了一种基于 ５ 单 片机平台开发的某 型主力运 输机放 大和整流组 件试验器设计 方案。通过硬件 ｌ
设 计和软件设计 ， 并经过调试 验证 ， 表明该试 验器 能完成对放大和整流组件的所有性能 的测试 ， 便、 结果 有方 快捷
文章 设 计 了某 型 主力 运输 机放 大 和 整 流组 件
点击测试按键选择相应 的测试项 目 ， 后 试验器将由 程序控制完成测试步骤， 操作者只需观察测试现象 填 写测试 报告 ， 好地 实现 了放大和 整流组 件实验 很 器的 自 动化测试 。 １ 放大 和整流 组件试 验器 的结构和 原理
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５ ・ ９
长沙航空职业技术学院学报
第 １ 卷 １
图 １放大 和整流组件试验器结构图
设备以 ５ 单 片机为核心 ， 为控制单元 和测 １ 分 量 单元 两部 分 。控 制单 元 主 要 由 ５ 单 片 机 、 制 １ 控 按 钮 、 电器 控制 电路 、 继 电源 电路 和数 字 电 位器 组 成 。测 试时操 作人 员通过 测试按 钮 选择测 试项 目，
基于51单片机的程控增益放大器设计申报书1.3(盲审)
附件3“挑战杯——彩虹人生”湖南省职业学校创新创效创业大赛作品申报书申报者姓名：作品名称：学校全称：市州：指导教师1：所在单位：指导教师2：所在单位：指导教师3：所在单位：参赛形式：□1.个人作品▄2.集体作品组别：□1.中职组▄2.高职组类别：湖南省职业学校创新创效创业大赛组委会监制— 9--说明1．参赛者应认真阅读此说明各项内容后按照要求详细填写。
2．作品的文字必须是中文，请按照字体要求（标题字体为黑体小二号，居中；正文字体为宋体小四号，首行缩进2个字符。
若是外文，请附中文本）打印在A4纸上，文章版面尺寸14.5×22cm。
3．以个人形式参赛选手填A1表，以集体形式参赛团队填A2表。
参赛选手根据竞赛类别填写B1、B2表。
4．C、D表由作品作者填写；E表由作品指导教师填写；F表由申报单位和市州团委填写。
5．表内作品有关内容，可另附纸。
6．《作品申报书》须按要求由各市州团委统一寄送至指定地点，电子文本在大赛官方网站报备。
7．未尽事宜请向大赛组委会秘书处咨询。
— 9--A2.申报团队情况（集体作品）2．本表中学籍教学管理部门意见视为对申报情况的确认。
3．集体作品成员不超过3人，但无法区分第一作者的，将所有作者信息填写“共同作者情况”栏，并填写一个通讯地址。
— 9--B1.申报作品情况（创意设计竞赛）— 9--— 9--— 9--说明：1．必须由申报者本人填写；2．本部分中的学校意见视为对申报者所填内容的确认；3．本表须附研究报告，并提供图表、曲线、试验数据、原理结构图、外观图（照片）,也可附鉴定证书和应用证书复印件。
— 9--C．当前国内外同类课题研究水平概述说明：1．申报者可根据作品类别和情况填写；2．填写此栏有助于评审。
— 9--D．参赛作品须提供证明材料内容— 9--E．指导教师情况及对作品的说明— 11 —F．申报单位及各市州团委审定意见— 11 —。
程控放大器系统设计设计
程控放大器系统设计设计毕业设计程控放大器系统设计系电子信息工程系专业电子信息工程技术姓名杨晨班级电信101 学号 1001043136 指导教师陈洁职称副教授设计时间2012.9.15－2013.1.4摘要本设计介绍一种基于AT89C51单片机的简易程控放大器系统，主要由单片机丶数模转换器和运算放大器组成。
系统的基本工作原理：单片机通过改变DAC0832的数字输出量改变系统的增益。
单片机通过按键改变DAC0832的数字量，使得程控放大器的增益发生变化。
增益放大倍数和输出电压值通过液晶显示。
关键词：AT89C51单片机，DAC0832，数模转换器，运算放大器目录摘要 (I)目录 ................................................................................................................ I I 第1章绪论 (1)1.1 课题来源 (1)1.2 设计思路 (1)第2章方案设计 (2)2.1 核心模块的方案论证与比较 (2)2.1.1 控制模块 (2)2.1.2 显示模块 (2)2.2 系统设计要求 (2)2.3 系统设计思路 (2)2.4 系统硬件框图 (3)第3章系统硬件设计 (4)3.1 单片机的应用与选择 (4)3.2 芯片简介 (4)3.2.1 AT89C51性能简介 (4)3.2.2 AT89C51的主要特性 (4)2.2.3 AT89C51管脚功能 (5)3.2 控制显示电路 (7)3.3 键盘电路 (9)3.4 D/A转换电路 (10)3.4.1 管脚功能 (10)3.4.2 D/A转换电路 (12)3.5 放大电路 (12)3.6整机电路 (12)第 4 章软件设计及仿真 (14)4.1 软件流程图 (14)4.2 程序代码 (14)4.3 仿真设计 (14)4.3.1 VW简介 (15)4.3.2 PROTUES仿真 (16)总结 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录A 程序 (22)附录B 系统原理图 (27)第1章绪论1.1 课题来源程控放大器，又名可编程放大器，是一种放大倍数由程序控制的放大器。
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电气学科大类2009 级《单片机》课程设计报告姓名蔡玲珑学号专业班号电气提高班指导教师杨风开日期2012年3月实验成绩评阅人摘要本设计主要以CD4051模拟开关以及所连的电阻网络作为核心，利用SST89C51单片机控制所选A/D的电阻网络状态，同时编写峰值检测软件对输入信号进行峰值检测并以此为依据来控制正弦波的放大倍数，最后利用液晶显示器将其显示出来。
经过实际测量，本系统可以实现通频为0Hz~1.5KHz，放大倍数为0.96~5的无失真的自动波形放大器。
关键词: SST89C51单片机液晶显示器放大器 TLC549目录摘要----------------------------------------------------------------------------------------------------2 一．设计要求---------------------------------------------------------------------------------------4 1.1程控放大器的作用---------------------------------------------------------------------------4 1.2程控放大器的原理----------------------------------------------4 1.3课题要求------------------------------------------------------5二．实验方案及论证-----------------------------------------------------------------------------5三．单元电路分析与实现--------------------------------------------------------------------- -6 3.1引脚特性说明---------------------------------------------------------------------------------6 3.2 A/D转换电路---------------------------------------------------------------------------------7 3.3控制显示电路---------------------------------------------------------------------------------8 3.4峰值检测电路设计----------------------------------------------------------------- --------11 3.5实验硬件图--------------------------------------------------------------------------- --------11四．软件分析--------------------------------------------------------------------------------------12 4.1编程排序---------------------------------------------------------------------------------------12 4.2倍数与引脚对应-----------------------------------------------------------------------------12 4.3峰值检测---------------------------------------------------------------------------------------13 4.4液晶显示---------------------------------------------------------------------------------------13 4.5对TLC549进行操作------------------------------------------------------------------------15 4.6主程序流程分析-----------------------------------------------------------------------------15五．实验仿真处理及结果分析---------------------------------------------------------------16六．实验总结---------------------------------------------------------------------------- ---------21七．参考文献-------------------------------------------------------------------------- -----------22附录---------------------------------------------------------------------------------------------------23一. 设计要求.1.1程控放大器的作用在信号调理电路中，必须将输出信号调理在适当水平。
比如一个正弦交流信号，要连接到A/D转换器件进行A/D转换，当A/D转换器件的参考电压为5V时，交流信号的幅值应调节到小于并接近于2.5V的水平，以提高A/D转换器件精度的利用率。
被测交流信号一般为正负交替的电压信号，需经电压提升电路，将被测电压信号中叠加一个直流分量后，输出电压在0~5V之间，如图1.1.1所示：图1.1.1 适当的输出信号幅值如果输出信号的幅值过大，超出A/D器件的基准电压，显然不能得到正确的A/D转换结果；如果输出信号幅值过小，则不能充分发挥A/D转换器件精度，即不能充分利用A/D转换器件的位数。
因此有必要将输出信号调理到0~5V之间，并且尽可能接近边界。
当原始被测信号的幅值变化较大时，如果采用固定增益的信号调理电路，则不能自动根据原始被测信号的变化调整增益（放大倍数）。
采用程控放大器，利用DSP实现增益的智能调节，则可以根据信号幅值的变化自动调整放大倍数。
1.2程控放大器的原理程控放大器利用选通开关，控制放大器的反馈电阻阻值，实现改变放大倍数的原理工作，其基本原理如图1.2.1所示。
（a）多选一开关控制（b）一对一开关控制图1.2.1开关组合控制放大倍数利用数模开关选通不同的开关通道，通过反馈电阻的搭配可以实现多种数值的放大。
采用图 1.2.1（a）所示的电路，只能进行较为简单的放大倍数控制。
采用图1.2.1（b）所示的电路，放大器的放大倍数调整更灵活，只是编程也要复杂一些。
实验中的选通电路原理如下图1.2.2所示。
图1.2.2 程控放大器实验原理图本实验的控制电路采用8选1模拟开关器件CD4051作为放大器反馈电阻选择开关。
1.3课题要求a.按照图1.2.2所示，在面包板上自行搭接放大器电路，并与实验箱上的A/D 转换器件及单片机连接；b.自行编程实现程控放大的功能；c.按照图1.2.1(b)所示的电路原理，利用两片模拟开关器件CD4051，自行搭接程控放大器实验电路，并编程实现程控放大功能。
二. 实验方案设计及论证由于本实验中已经采用8选1模拟开关器件CD4051作为放大器反馈电阻选择开关，并且也指定了相应的阻值。
所以不能用步进放大的方式来对放大器进行操作。
同时由于实验中要求采用两块CD4051，通过两两电阻并联一共可得32种放大倍数。
由于该32种放大倍数并无太多规律可循，所以弄清所有组合并对应单片机芯片的引脚变化是很重要的。
先采取合适算法先将CD4051电阻组合一一列出并与芯片引脚相对应。
具体可参考附录一。
此外，利用TLC549进行峰值检测处理时需要对TLC549有一定了解：TLC549是 TI公司生产的一种低价位、高性能的8位 A/D转换器，它以8位开关电容逐次逼近的方法实现 A/D转换，其转换速度小于 17us，最大转换速率为 40000HZ，4MHZ典型内部系统时钟，电源为 3V至 6V。
它能方便地采用三线串行接口方式与各种微处理器连接，构成各种廉价的测控应用系统。
实验过程中，通过TLC549获取输入信号的峰值，从而可以反馈给单片机一个最合适的放大倍数，使放大后峰峰值接近5V。
放大倍数通过单片机又发送给液晶屏，在液晶屏上显示放大倍数。
本次实验采用的液晶屏为字符型液晶显示模块。
具体型号为SMC1602该液晶模块采用HD44780驱动芯片，可兼容性强。
该液晶屏驱动程序于单片机课程学习中已经给出，可显示192种字符160个5*7点阵字符和32个5*10点阵字符，这些字符的代码均与标准ASCII码大部分兼容。
所以对于字符对应和输出相当有帮助。
实验总体方案是以单片机SST89C51控制为核心，液晶模块和A/D芯片与单片机结合参与工作，实现波形自动放大以及放大倍数的显示。
系统框图如图2-1所示。
该方案的优点是实现了软件与硬件相结合的控制方式，设置参数较为方便，可以实现倍数的快速自动调节，误差也较小，并且通过液晶显示器将其显示出来。
利用软件部分省去了峰值检测部分的繁琐设计，大大简化了实验方案。
图2.1总体方案设计三. 单元电路分析与实现。
3.1首先对实验中用到的一些芯片特性进行说明。
在实验中要用到单片机的部分引脚。
本实验选用P1.0，P1.1，P1.2来控制第一块CD4051；P2.0,P2.1,P2.2来控制第二块CD4051。
实验接线图如下图3.1.1所示：图3.1.1单片机与CD4051接线图单片机与液晶显示器接线图如下图3.1.2：图3.1.2单片机与液晶显示器接线图3.2 A/D转换电路本系统采用TLC549作为A/D转换芯片。
下面介绍其一些基本特性。
TLC549是 TI公司生产的一种低价位、高性能的8位 A/D转换器，它以8位开关电容逐次逼近的方法实现 A/D转换，其转换速度小于 17us，最大转换速率为40000HZ，4MHZ典型内部系统时钟，电源为 3V至 6V。
它能方便地采用三线串行接口方式与各种微处理器连接，构成各种廉价的测控应用系统。
编辑本段二、TLC549 引脚图及各引脚功能TLC549引脚图如下图3.2.1所示：图3.2.1TLC549引脚图其各引脚说明如下：REF+：正基准电压输入 2.5V≤REF+≤Vcc+0.1。