自动增益放大器电路技术文档 8.15.1(1)

《自动增益放大器电路技术文档 8.15.1(1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、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MSP4305438A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

2、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2V0.2V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

3、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

4、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

5、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MSP4305438A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

6、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

7、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2AD603方案二：使用VCA810，AGC电路如图3所示：图3VAC810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

8、压到VCA810的VC（第三脚），VCA810提供-40DB~+40DB范围的增