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1、评阅成绩2012年湖南省大学生电子设计竞赛设计报告（题号：C）竞赛题名称：自动增益控制放大器 参赛队编号：１５０１６评阅人签名： 2012年8月27日竞赛题名称：自动增益控制放大器一、设计思路描述：题目要求要实现一个增益自动控制放大器，改变放大器增益的方法有很多。1.通过模拟开关切换反馈电阻,从而改变放大倍数。2.通过数字电位器改变反馈电阻改变增益。3.通过乘法型DAC内部的电阻网络来改变反馈电阻从而改变增益。方案1,2由于模拟开关和数字电位器提供的阻值变化范围较少，很难实现自动增益的精确控制。方案3,乘法型DAC内部有丰富的电阻网络可以供选择,一个1
2、2位的DAC有4095个动态范围的电阻值可以选择，能很好的满足动态范围。程控放大器输入,输出用单片机内部的Ａ/Ｄ采样在单片机内部处理数据得到直流电压值或者交流电压的幅度，根据输入确定放大倍数，测输出调整放大倍数当稳定。时根据输入和输出的值算出放大倍数，Af=vout/vin。原理框图如下：MSP430G2553Launchpad控制器程控放大器输入信号电平转换电路1跟随器A/D检测电平转换电路路按键增益设置5110液晶显示二、硬件电路图图13.3V基准源图2、程控增益部分图3、0.1V-5V直流可调输出三、算法数学描述： 程控放大器的放大倍数Ａf=-R
3、9*code/40950,将所要指定的放大倍数的code值写入DAC7811，从而控制放大器的输出,实现0.2,0.5,2,5的放大增益。（1）输入信号的的测量,当输入0.1-5V以内的直流信号时经程控放大器后会反相（即出现负值）,所以在程控放大器后再加一级反向放大器，使信号完全和输入的相同，便于信号进行采集。（2）当输入是交流信号时，频率不超过100KHz,幅值范围为0.1—10V(Vpp),要求放大器的输出信号电压控制在1V(左右0.2V)(Vpp)的范围内。根据要求可见输入的电压远远超过了单片机的采集电压范围。同时，交流信号的负值部分不能采集。首先
4、，要采集输入信号，先要经过电位器进行1/4衰减，如果是10V（Vpp），就衰减到2.5V。为了消除负值，进行电平处理，这里通过同相加法器将电位抬升了1.53V(Vpp)，输出值最大值为2.78V（能送单片机进行采样了）。在程控放大部分，同样要做电平的处理，消除负值，便于单片机进行采集,Vad=in/4+1.53v(vpp=10v时vadpp=2.5vvmin=0.28vmax=2.78v).四、软件流程图：开始初始化按键扫描待机模式0.2倍增益0.5倍增益2倍增益5倍增益自动控制1V直流控制1V结束A/D采集+数据处理控制增益显示NY五、测试方法描述：测
5、试(1)输入信号vpp为0.5v-2v按键输入放大倍数,记录增益和输出电压（用示波器和信号源算出）,同上测出不同频率下的数据,测出通频带记录下来；测试(２)观察Nokia5110液晶上显示的值输入输出以及增益的值，在后面的测试都有；测试(３)输入一个0.1V-5V的直流电压,用示波器观察并且记录放大器输出的电压是否稳定在题目要求的范围内,记录稳定后的值以及它的波动范围，同时记录下液晶上显示的增益和输入输出值（提高要求部分也是这么测）。测试(4)输入一个0.1V-10V的交流电压信号时,用示波器观察并且记录放大器输出的电压是否稳定在题目要求的范围内,记录稳
6、定后的值以及它的波动范围（提高要求部分也是这么测），记录下液晶上的输入输出的值以及增益的读数。六、测试数据：表１、输入１Ｖpp的正弦信号，在四种固定增益下的测放大器的输出（Vpp）固定增益（倍）频率（Hz）0.20.5251K0.2080.5082.025.0010K0.2120.5122.025.00100K0.4520.662.024.96表2、直流输入，固定1.0Vpp的输出输入（Vpp）0.10.40.81.21.62.02.53.03.54.04.55.0输出(Vpp)1.031.011.031.031.021.041.081.031.021.
7、031.031.02误差(%)313324832332表3、交流输入（1KHz）,固定1.0Vpp的输出输入（Vpp）0.10.40.81.21.62.03.04.05.06.07.08.09.010.0输出（Vpp）1.010.9520.9680.9680.9680.9680.9760.960.9920.9520.9360.9441.010.944误差（%）14.83.23.23.23.22.440.84.86.45.615.6七、数据分析与结论：小信号的输入由于电压太小用Ａ/Ｄ采峰值误差较大，所以在液晶显示上误差较大，信号幅值较大时就能显示的很准确。
8、由于用的是内部的Ａ/Ｄ采样内部软件分析数据得到的幅值，所以要实现AGC对于不同的
