程控高增益选频放大器设计.doc

程控高增益选频放大器设计 作者：陈磊 王艳 王韦华 指导教师：王立校 程控高增益选频放大器设计 摘要：本设计是制作一个高增益的选频放大器。它由三个基本模块构成，放大电路模块，滤波电路模块和单片机控制显示模块。放大器的增益80dB-100dB可调，中心频率范围在1.3KHZ-3.1KHZ。89C51单片机除了可以控制和显示外还可以实时输出增益和频率。程序可以减小增益和频率步进并且增加调整的精确度。 关键词：放大器（OP27），滤波网络，单片机控制 Abstract: This design of circuit is composed by three modules: A prime amplifier (OP27), and MCU display and control module. The gain of the amplifier can be adjusting between 80dB-100dB. Central frequency is between 1.3KHZ-3.1KHZ. The MCS51’s display and control module not only can control the gain but also can output the gain and frequency in real-time. Programming can reduce gain step and enhance adjusting accuracy. Key words: amplifier (OP27), net of , control of MCS51 目录 1．系统设计 ………………………………………………… 4 1．1设计要求 ………………………………………………… 4 1．1．1设计任务 ……………………………………………… 4 1．1．2技术要求 ……………………………………………… 4 1．2总体设计方案 …………………………………………… 4 1.2.1设计思路 ………………………………………………… 4 1.2.2方案论证与比较 ………………………………………… 4 1.2.3 系统组成框图 …………………………………………… 5 2．单元电路设计 ……………………………………………… 6 2．1电源电路 ………………………………………………… 6 2．2 放大电路 ………………………………………………… 6 2．3 滤波电路 ………………………………………………… 7 2. 4 单片机控制电路 ………………………………………… 8 3．软件设计 …………………………………………………… 8 4．系统测试 …………………………………………………… 9 5．结论 ………………………………………………………… 10 参考文献 ………………………………………………………… 10 附录 …………………………………………………………… 11 1系统设计 1.1.1设计任务 1.设计一个程控高增益选频放大器。 2.自制一个幅度按指数规律衰减的正弦波信号源。 1.1.2设计要求 1.基本要求 (1)增益：80dB～100dB程控，调整步长：6dB (2)中心频率调整范围：1.3KHz～3.1 KHz (3)中心频率调整步长：不大于50Hz (4)通频带宽度：不大于100 Hz (5)增益与中心频率程控方法：键盘输入增益（dB）与中心频率（Hz），同时显示之。2.发挥部分 (1)增益：有较大改进(大于10dB) (2)中心频率调整步长：1Hz (3)自制信号源——衰减正弦波如下图所示： 正弦波频率1KHz～4 KHz可调；调整步长1Hz；初始相位为零；幅度按指数规律衰减；手动触发一次发出一个衰减正弦波；衰减到初始幅度的10%需延续时间100ms～1000 ms。 （4）注意电磁兼容。 （5）其它。 1.2总体设计方案 1.2.1设计思路 题目要求设计一个高增益的选频放大器，同时制作一个衰减型的正弦波信号源。本设计中先对输入的正弦波进行滤波，然后经过三级放大器（由OP27构成）将信号放大80dB-100dB，输出的结果由电压表显示，同时由单片机控制增益和频率的步进，显示相应的步进值。 1.2.2方案论证与比较 1.电源方案选择 系统须要多个电源，运算放大器使用+12V，-12V稳压电源，单片机须5V稳压电源。 方案一：采用升压弄稳压电路。再用两片MC34063芯片分别将3V的电池电压进行直流斩波调压，得到5V和12V的稳压输出。只须使用两节电池，既省了电池，又减小了系