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1、2011年全国大学生电子设计竞赛可搜敎立器设计单位：安康学院指导教师：王庆春陈守满设计者：王彬彬任永张萌2011年8月9日摘要摘要：木着简单、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：通过模拟开关，改变反馈电阻阻值，从而改变放大器增益，增益从10dB到60dB可调步进为10dBo用单片机AT89C51对可编程滤波器芯片UA741CD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，滤波器的屮心频率设置范围为40kHz〜60kHz,步进为2kHz。关键字：单片机AT89C51；芯片UA741CD；放大器;滤波器;RC电路Ab
2、stract:inasimple,accurate,reliable,stable,generalprinciple,adoptsahierarchicaldesignmatchinginterconnectionthought.Systemfeatures:throughtheanalogswitch,changethefeedbackresistor,therebychangingthegainoftheamplifier,gainfrom10dBto60dBadjustablestepfor10dB・Usingsingle-chipAT89C51onprogrammablefilte
3、rchipuA741controlprogram,canbesimultaneouslyonthetwoinputsignaltotwoorderlow-pass,high-pass,band-pass,bandstopandall-passfilter,thecenterfrequencyofthefilterissetintherangeof40kHzto60kHz,step2kHz.Keywords:singlechipAT89C51;uA741;DAC;amplifier;f讥er1前言12设计要求12」基本要求12.2发挥部分13设计方案23.1系统整体设计方案23.2放大部分2
4、3.3滤波部分43.3.1低通滤波、高通滤波和带通滤波43.4软件流程53.5显示模块53.6放大器测试63.7滤波器测试64结论61前旨根据放大器增益可设置为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器的通带、截止频率等参数可设置的设计要求，有效地利用各种功能的集成芯片(利用单片机(AT89C51)作为控制核心，放大电路部分采用UA741CD芯片，输入信号由UA741CD放大)，使得电路放大倍数糟确、易控制、抗干扰能力强、调节范围大.显示和按键部分采用了液晶实时显示和触摸屏设置构成人性化的人机界面，使操作更加方使。可控放大器是对放大器增益等参数进行调节的放大器，广泛应用于无线通讯、医疗设备、助听器
5、、磁盘驱动等多个领域。2设计要求2.1基本要求(1)放大器输入正弦信号电压振幅为10mV,电压增益为40dB,通频带为100Hz〜40kHz,放大器输出电压无明显失真。(2)滤波器可设置为低通滤波器，英.3dB截止频率fc在1〜20kHz范围内可调，调节的频率步进为1kHz,2fc处放大器与滤波器的总电压增益不大于30dB,RL=1kQ。(3)滤波器可设置为高通滤波器，其.3dB截止频率fc在1〜20kHz范围内可调，调节的频率步进为1kHz,0.5fc处放大器与滤波器的总电压增益不大于30dB,RL=1kQo(4)截止频率的课茅不大于10%o(5)冇设置参数显示功能。2.2发挥部分(1)
6、放大器电压增益为60dB,输入正弦信号电压振幅为10mV,增益10dB步进可调，通频带为100Hz〜1OOkHzo(2)制作一个带通滤波器，中心频率50kHz,通频带10kHz,在40kHz和60kHz频率论文题目：可空放人器处，要求放大器与带通滤波器的总电压增益不大于45dB。（3）上述带通滤波器中心频率可设置，设置范围40kHz〜60kHz,步进为2kHzo（4）电压增益、截止频率误差均不大于5%。（5）其他。3设计方案3.1系统整体设计方案可控放大器的设计方案，以单片机（AT89C51）为控制核心。图1可控放大器的设计方案3.2放大部分放大电路采用三级放大，放大器采用UA741CD芯
7、片，如图所示。前两级个放大器采用同相输入，输入电阻较大，降低电路损耗。第三级放大器采用反相输入，放大倍数在10〜60dB可调。三级放犬器除电源公用外，三组运放互相独立。UA741CD芯片具有较宽的增益带宽积和工作电压，它的运用比较普遍，它能使电路具有优良的性能。它还具有如下特点：（1）无频率补偿要求；（2）短路保护；（3）失调电压调零；（4）大的共模、差模电压范围；（5）低功耗。每一组运算放大器可用图1所示的符号來表示，
