自动增益放大器剖析

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一种自动增益控制放大器的设计

一种自动增益控制放大器的设计

一种自动增益控制放大器的设计摘要:本文介绍了一种自动增益控制放大器的设计方法,该方法采用反馈电路实现自动增益控制,使放大器在输入信号强度变化时保持输出信号稳定。

设计中采用了MOSFET管和电容的组合连接方式,使放大器具有高增益和低噪声系数,同时实现了高稳定性和可靠性。

实验结果表明,该自动增益控制放大器具有优良的性能,适用于信号放大和处理的多种应用场景。

关键词:自动增益控制;放大器设计;反馈电路;MOSFET管;电容连接;稳定性正文:1.引言随着科技的不断发展,信号处理技术在通信、电子、计算机等领域得到了广泛应用。

在众多信号处理技术中,信号放大是其中的重要环节之一。

而自动增益控制放大器是实现信号放大的重要器件之一。

它可以在输入信号强度变化时自动调整增益,使输出信号稳定。

因此,本文提出了一种自动增益控制放大器的设计方法,旨在提高放大器的性能和稳定性,并适用于多种信号处理场景。

2.设计原理自动增益控制放大器的设计原理是基于反馈电路实现自动调节增益。

如图1所示,当输入信号Uin经过放大器后,产生的输出信号Uout被反馈到放大器的控制端A处,与输入信号进行比较,产生一个误差电压Ue。

该误差电压被输入到一个控制器中进行处理,控制器通过调节放大器的增益,使误差电压接近于0,从而实现自动增益控制。

图1 自动增益控制放大器原理图在设计中,我们采用了MOSFET管和电容的组合连接方式,如图2所示。

MOSFET管可以提供高增益和低噪声系数,电容与MOSFET管的组合连接方式可以提供稳定性。

此外,在设计中还考虑了放大器的输出阻抗和带宽等因素,使放大器的性能更加优良。

图2 自动增益控制放大器组合连接示意图3.实验方法为验证设计的可行性和有效性,我们进行了一系列实验。

实验中,我们利用模拟电路软件对自动增益控制放大器进行模拟分析,并对其输出信号进行测量分析。

实验结果表明,该放大器具有优良的性能和稳定性。

4.实验结果与分析实验结果显示,该自动增益控制放大器在不同频率和输入信号强度下均能达到稳定的输出信号。

增益可自动控制的放大器的课程设计

增益可自动控制的放大器的课程设计

增益可自动变换的放大器设计一、设计题目及主要技术指标1.设计题目增益可自动变换的放大器设计2.主要技术指标(1)放大器增益可在1倍 2倍 3倍 4倍四档间巡回切换,切换频率为1Hz。

(2)能够对任意一种增益进行选择和保持,能显示当前档位(演示:控制某个增益保持时间为4S)。

二、系统组成框图经过查阅书籍和相关资料,再有我们组讨论从而得出增益可自动变换的放大器设计的方案是:1、设计思路1).放大器的电压增益由反馈电阻控制,因此只要改变反馈电阻就能切换不同的增益范围。

2).增益的自动切换,可通过译码器输出信号,四选一控制模拟开关来实现不同反馈电阻的接入;3)、对某一种增益的选择、保持通常由芯片的地址输入和使能端控制;在进行巡回检测时,其增益的切换频率由时钟脉冲决定。

2、总体方框图三、单元电路设计与分析1、总体概述:增益可自动变换的放大器电路,由两个555,其中一个555组成的震荡电路产生频率为1Hz的振荡波形,再有第二个555组成的4秒脉冲电路实现对增益保持4秒的功能。

用74LS90实现计数器功能,用4选一模拟开关CD4052来控制接入放大器的反馈电阻的变换,从而实现增益为1倍,2倍,3倍,4倍的切换。

用74LS47来驱动数码管。

由uA741及其外围电路组成的同相放大器实现电压的放大。

2、NE555多谐振荡器说明:本电路需要两个脉冲信号,一个1HZ的时钟脉冲、一个4S的保持脉冲,所以需要两个555电路,分别产生1HZ的脉冲和4S的延时保持脉冲,两个信号都是从555的3脚输出的。

它的频率计算公式为:3、或门电路它的作用是:当两路信号同时输入时,高电平有效,故而当有4S的脉冲信号时,它便输出4S的脉冲信号,从而可以实现保持4S的功能。

4、五进制计数器本电路由74LS90实现,当74LS90的CP端(下降沿有效)输入一个脉冲信号时,计数器便计一个数,经过内部处理,从Q0 ~ Q3输出二进制编码。

当电路计数到100时,Q2便把1送到2和3脚,是计数器从00在开始计数。

自动增益控制放大器

自动增益控制放大器

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12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:二、硬件电路图图1 3.3V 基准源MSP430G2553 Launchpad 控制器程控放大输入信电平转 换电路1跟随器 A/D 检测电平转换电路按键增益设置5110液晶显示图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=-R9*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,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。

自动增益控制放大器

自动增益控制放大器

自动增益控制放大器--设计文档一、设计要求设计一个根据输入信号及环境噪声幅度自动调节音量的自动增益控制音响放大器。

(1)放大器输入端从mp3或信号源输入音频(100Hz~10kHz)信号,输出端带600Ω负载或驱动8Ω喇叭(2~5W)。

(2)当输入信号幅度在10mV~5V间变化时,放大器输出默认值保持在2V±0.2V内,波动越小越好。

(3)能够显示输入信号幅度大小及频率高低。

(4)能够在1V~3V范围内步进式调节放大器输出幅度,步距0.2V。

(5)能够根据环境噪声调整自动调节放大器输出幅度。

二、系统框图三、设计说明1)系统说明本系统以AD603为核心芯片,2片AD603级联,控制器采用32位的STM32作为主控芯片。

因为AD603的输入电压不超过2V,所以先对输入信号进行5倍的衰减,然后送入AD603的输入端。

同时,对输入信号进行幅值与频率的采样,将输入信号通过峰值检波电路得出幅值送入ADC采样,显示出幅值。

因为信号含有负电压,所以利用加法器将输入信号提高,送入ADC采样得出频率,通过频谱显示出来。

输出信号的采集也与输入信号相同。

AD603的增益与控制电压关系满足G(dB)=80Vg+20,同时它的输出电压最大不超过2V,我们设定AD603最大增益时输出1.5V,后级加一个固定放大倍数为2的功放,同时可实现功率的放大。

通过上面的公式可求出稳定在2V或者1~3V内步进可调时的控制电压,进而求出增益。

同时,我们加入闭环反馈系统,通过检测实际输出电压与预设值的比较,来自动调整增益,达到稳定输出电压的作用。

后级功率放大采用集成功放,同时可放大电压。

运用集成运放电路简单同时带负载能力强。

在AD603的前级与功放前级加入电压跟随器,一是用作输入缓冲,二是起到前后级隔离,减小干扰。

2)模块说明分压电路分压电路由一个4k与一个1k精密电阻构成,将输入信号衰减5倍,输入信号幅值变为2mV~1V,这样输入信号小于AD603的最大输入电压,可以将输入信号送入AD603。

可编程增益放大器的分析与设计

可编程增益放大器的分析与设计

可编程增益放大器的分析与设计随着科技的不断发展,可编程增益放大器(Programmable Gain Amplifier,PGA)在电子电路领域中得到了广泛应用。

它具有可以根据需要调整增益的特点,在信号处理、传感器接口、音频设备等方面发挥着重要的作用。

本文将对可编程增益放大器的原理、特点和设计方法进行分析与探讨。

可编程增益放大器的基本原理是通过调节放大器的增益来实现信号的放大或衰减。

常见的可编程增益放大器一般由可变电阻网络和运算放大器构成。

可变电阻网络通过改变电阻值来调整放大器的增益,而运算放大器则起到放大信号的作用。

通过这两个部分的协同工作,可编程增益放大器可以实现不同增益的选择。

可编程增益放大器具有以下几个特点。

首先,它可以根据需要进行增益的调整,从而适应不同的应用场景。

其次,它具有较高的增益精度和稳定性,可以满足对信号处理的高要求。

再次,它可以实现低功耗和低噪声的设计,提高信号的质量。

最后,它具有较好的线性度和带宽,可以满足高速信号处理的需求。

在可编程增益放大器的设计过程中,需要考虑一些关键因素。

首先是电阻网络的选择,不同的电阻网络可以提供不同的增益范围和精度。

其次是运算放大器的选型,需要考虑增益带宽积、输入偏置电流和功耗等指标。

此外,还需要考虑功耗的优化和抗干扰能力的提高。

设计可编程增益放大器的方法主要包括两个方面。

首先是电路拓扑结构的选择,常见的有反馈式、前馈式和混合式等结构。

不同的结构适用于不同的应用场景。

其次是参数的优化和调整,可以通过仿真和实验的方法来确定最佳的参数取值。

同时,还需要考虑可编程增益放大器在整个系统中的匹配和接口的设计。

总而言之,可编程增益放大器作为一种灵活可调的放大器,具有广泛的应用前景。

通过对其原理、特点和设计方法的分析与探讨,可以更好地理解和应用可编程增益放大器。

相信在未来的发展中,可编程增益放大器将在电子电路领域中发挥出更大的作用。

自动增益控制放大器

自动增益控制放大器

自动增益控制放大器摘要:本自动增益控制放大器系统以MSP430G2553为核心,由TLC085实现前级放大,由单片机按键或自动控制DAC7811结合TLC085实现对末级增益控制,可观察AGC电压。

整个系统使用+5V单电源供电,使用LP2950-33稳压管转+3.3V 给单片机MSP430G2553 Launchpad供电。

关键词:MSP430G2553 DAC7811 自动增益控制单电源供电一、方案设计1.1 方案设计与比较1.1.1 电源部分的设计方案一:利用电阻分压得到3.3V,实现简单,但是会引来额外功耗,且不稳定。

方案二:利用LP2950-33芯片稳压得到3.3V,稳压效果好,系统稳定性好。

题目提供LP2950-33芯片,实现方便,所以采用方案二。

1.1.2 前级放大器部分的设计本题仅仅提供了TLC085一种运放,故采用其作为前级放大,放大器增益要求最大40dB。

放大器增益可控范围在输入信号频率为10KHz时大于35dB,因此在该级放大5dB。

1.1.3 末级自动增益控制的设计方案一:采用AD603来实现自动增益控制电路。

AD603是低噪、90MHz带宽增益可调的集成运放,如增益用分贝表示,则增益与控制电压成线性关系。

改变管脚间的连接电阻,可使增益处在上述范围内。

方案二:利用单片机MSP430G2553内部ADC10采集放大信号的峰峰值,根据其大小控制DAC7811,从而控制TLC085的放大倍数,此可以实现自动增益控制。

也可通过键盘显示器手动控制。

实现简单可靠,根据题目要求,采用此方案。

1.1.4 AGC电压的生成单片机MSP430G2553按照放大倍数生成对应的PWM波,再经过低通滤波,生成直流电平,该直流电平与放大器的放大倍数成正比,同时与放大器输出峰峰值成正比。

二、硬件电路设计2.1 系统框图本系统主要有稳压模块、前级放大器模块、次级增益自动控制模块3个部分组成。

如图所示:图2-1 系统框图2.1.1稳压电路设计根据LP2950的芯片资料可以很容易得出下图的电压转换电路,电容C1的选择是在芯片资料给的最小2.2uF 的基础上,通过面包板实验得到的比较合适的取值。

增益可自动变换放大器总结报告(保证实现功能)

增益可自动变换放大器总结报告(保证实现功能)

摘要增益可自动变换放大器是一个首先通过电压比较,经过译码器,转换成有用信号,对这些信号进行处理后再用来控制反馈电阻和数码管,最终达到不同增益之间的自动调节和不同显示数字的部件。

理想增益可自动变换放大器在仿真情况下系统误差很小。

但实际中的电阻和一些芯片存在一定的误差,这使得最终的结果也会出现差别。

而这些理论的设计和猜想将进一步在实际制作与调试中进行验证。

关键词:增益自动调节;运放LM324;电阻反馈网络目录摘要 (1)引言 (3)一、设计任务和要求 (3)二器件选择及其功能1、实验元器件 (3)2.元器件原理分析 (3)三、方案论证和选择1、系统框图: (5)2、各部分原理分析 (5)3、总图见附录 (15)4、PCB见附录 (16)5、仿真结果显示 (9)四、组装与调试 (11)1、使用的主要仪器和仪表 (11)2、测试数据 (11)3、故障及解决 (11)五、总结 (12)谢辞 (13)参考文献 (14)附录 (15)引言课程设计是理论联系实际的重要实践教学环节,是对学生进行的一次综合性专业设计训练。

本次课程设计主要注重的是电子电路的设计、仿真、印制电路板、制作、调试、等综合于一体的一门课程,意在培养学生正确的设计思想方法以及思路,理论联系实际的工作作风,严肃认真、实事求是的科学态度,培养学生综合运用所学知识与生产实践经验,分析和解决工程技术问题的能力。

作为一名大学生不仅需要扎实的理论知识,还需要过硬的动手能力,所以认真做好课程设计,对提高我们的动手能力有很大的帮助做到。

一、设计任务和要求:1、设计一个增益可自动变换的直流放大器。

2、输入信号为0~1V时,放大3倍;为1V~2V时,放大2倍;为2V~3V时,放大1倍;3V以上放大0.5倍;3、通过数码管显示当前放大电路的放大倍数,用0、1、2、3分别表二、器件选择及其功能:1、实验元器件:LM324,,74LS138译码器,若干电阻,LM339,CD406674LS08,74LS04,数码管2.元器件原理分析:(1)LM339图2.2.1a 图2.2.1b339内部为四个独立的电压比较器:正相端电压大于反相端时,输出高,反之输出低(2)74LS138图2.2.2将输出电压接入138的输入端,转化为高低电平的有用信号(3)CD4066 功能见 表 2.2.3图2.2.3(4)、LM324:四集成运算放大器图2.2.4 用于完成信号的放大三、方案论证和选择 1图3.12、各部分原理分析:(1)如图7:用三个电压比较器进行电压比较。

增益可自动变换放大器

增益可自动变换放大器

设计报告内容(设计方案、设计过程、电路图及电路工作原理、调试过程及结果):设计一:增益可自动变换的直流放大器一:实验器材:LM324,,74138译码器,若干电阻,LM339,CD4066 74LS00,74LS04,LED数码管二:元器件原理:1、LM339LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器3、CD4066 4066四双向模拟开关,4、74138 74138是3线-8线译码器,输出低电平有效。

5、LM324:四集成运算放大器三:实验原理及设计图(一)1.用三个电压比较器进行电压选择。

电压比较器负相端加一个固定电压做参考2、通过调节滑动变阻器控制信号输入,使得输入信号范围分别为0~1V,1V~2V, 2V~3V, 3V以上。

经过电压比较器后,不同范围的电压信号,对应唯一的地址码,在通过74138译码器,将每一个唯一地址码转换成有用信号。

根据74138的功能,000,001,011,111分别通过Y0,Y1,Y3,Y7输出。

(二)1、74138输出低电平有效,而CD4066双向模拟开关高电平有效,故经过7400反向转换器来利用74138控制模拟开关,实现自动控制开关,使增益的自动切换。

2、放大器的电压增益由反馈电阻控制,因此只要改变反馈电阻就能切换不同的增益,用LM324运算放大器实现电压增益,如图,第一个运放实现了反向放大V o=-(Ri/ Rf)*Vi 其中Ri=10K Ω第二个LM 实现的增益为-1的反向电路,使整体的增益为正。

(三)通过数码管显示当前放大电路的放大倍数,用0、1、2、3分别表示0.5、1、2、3倍即可。

a=b=0;d=d b +;c=d c +,则使用两个或非逻辑门实现数码管的计数。

增益可自动变换的直流放大器总图如下:输入电压 译码器输出端信号放大倍数反馈电阻阻值(Ω)0~1V0Y3 30K 1~2V1Y2 20K 2~3V3Y 110K3V 以上Y 70.55KY0 Y1 Y3 Y 8 a b c dLED 显示1 0 0 00 0 1 13 0 1 0 00 0 1 020 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 10 0 0 0检验设计图是否正确,利用万用表观察电压增益显示的现象:其中XMM1为输入电压信号。

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自动增益控制放大器
一、设计思路描述
本自动增益控制放大器系统以MSP430G2553为控制核心。

利用单片机内部ADC10对末级输出信号采样,可由按键控制三种模式以及增益倍数的切换,也可根据采样得到的末级输出信号幅度大小,自动控制DAC7811作为TLC085反馈电阻网络,从而实现对末级自动增益控制。

在软件设计中,我们实现三种不同的模式切换:
1.交流手动模式中。

根据选择增益倍数不同,我们可以算出不同的code值,将code值传给DAC7811。

例如:当我选择0.2倍增益时,那么需要控制前级衰减,同时code值为2048,因此增益倍数Av=0.1*4096/2048=0.2。

2.直流自动换挡模式。

根据单片机内部ADC10对输出信号采样幅度大小,自动控制前级是否衰减、控制CD4051选择OPA 2227反馈电阻,从而实现0.2、0.5、
2、5的最大增益倍数。

3.自动增益模式。

根据利用单片机内部ADC10对输出信号采样幅度大小自动控制前级是否衰减,控制CD4051选择OPA 2227反馈电阻。

二、硬件电路设计
2.1前级信号衰减电路
VDD
图2.1 前级衰减电路
如图2.1所示,前级衰减电路由CD4051、OPA2227、20KΩ以及2KΩ电阻组成,其中CD4051为单刀八掷开关。

在该电路中,单片机MSP430G2553通过P1.3口进行对CD4051中两种电阻进行选择,改变OPA2227反馈电阻,从而实现0.1倍与1倍的控制。

在整个电路中,前级衰减电路十分重要,它不仅仅是对输入信号进行衰减,还可以对单片机MSP430G2553进行保护。

2.2末级DAC7811增益自动控制电路
图2.2 DAC7811增益自动控制电路
图2.2为末级DAC7811增益自动控制电路。

利用单片机内部ADC10对输出信号经过OPA2340绝对值整形后的波形进行采样,根据幅值控制CD4051选择
OPA2227反馈电阻,进而控制衰减10倍或1倍。

该电路由TLC085与DAC7811组成,其中TLC085为四路运算放大器,在这次设计中,我们只使用两路,一路作电压跟随器使用,起缓冲作用;另一路放大器是与DAC7811形成反馈电路,实现增益调节。

在DAC7811的数据手册中,我们可以根据公式:

单片机MSP430G2553通过控制P2.0 P2.1 P2.2三个端口,给DAC7811发送数据。

由上公式可知,当Av=5时,我们只需要控制单片机MSP430G2553给DAC7811发送相对应的code 值。

在该电路中,DAC7811特别小,因此将其焊在洞洞板上是非常困难的,建议使用脚距为0.5mm 的转接板,也不要随意掰其引脚,谨防引脚断裂!!!!
2.3键盘显示模块
在键盘中,我们采用三个键设计,其关系如下图2.3所示,它们分别为模式选择键、增益选择键和确定键。

模式选择键可以在交流自动、直流换挡自动和自动增益三种模式切换;
增益选择可以选择0.2、0.5、2、5四种增益;最后的确定键的作用为总开关,
只有当确定键按下之后,单片机才会运行相应的模式。

图2.3 键盘设计电路
显示部分比较麻烦,为了节省I/O 端口,开始我们用74HC164和1602显示,这样只需要4个I/O 端口。

但是在实际中这种方案是不可行的,因此我们最后选择用12864作为显示,需要2个I/O 端口,实际运行通过。

三、软件程序设计
3.1
ADC10采样模块
code
V V in out 4096⨯
-=code
Av 4096
-
=
在程序中,每隔1607个时钟周期对输入的交流进行一次AD采样,因为1607是一个质数,所以基本可以保证采样在不同的正弦相位,通过10000次取点计算出峰峰值。

其流程图如图3.1所示。

3.11ADC10主要特性:
1)有内部基准1.5v或2.5v,还可以外接基准电压。

2)采样对象:可直接向内部温度传感器、芯片供电电
压、外部基准电压采样
3)AD采样起始信号触发方式,软件触发和Timer_A控
制触发
4)采样的方式:单通道单次,单通道多次,多通道轮
流,多通道重复。

5)可单独关闭ADC和基准电压
6)采样数据可自动存储在指定的存储空间ADC10MEM
寄存器中
3.12ADC10初始化设置:
主要是基准电压与通道选择的配置
1)内部基准电压
ADC10内部集成有带隙电压基准,可以产生1.5V或2.5V两种基准电压。

使用内部基准电压具体配置如下:
ADC10CTL0|=REFON;(配置内部基准电压1.5v)
ADC10CTL0|=REFON+REF2_5V;(配置内部基准电压2.5v)
REFON:内部基准电压发生器控制
0 关闭内部基准电压发生器
1 开启内部基准电压发生器
REF2_5V:内部基准电压选择1.5V/2.5V
0 选择1.5V内部参考电压
1 选择2.5V内部参考电压
2)外部基准电压
使用外部基准电压具体配置如下:
ADC10CTL0|=SREF_x;
SREFx:基准源选择
0 Vr+=AVcc, Vr-=AVss
1 Vr+=Vref+, Vr-=AVss
2,3 Vr+=Veref+, Vr-=AVss
4 Vr+=AVcc, Vr-=Vref-/Veref-
5 Vr+=AVcc, Vr-=Vref-/Veref-
6,7 Vr+=AVcc, Vr-=Vref-/Veref-
3)通道选择
ADC10CTL1|= CONSEQ_x;
COMSEQx:转换模式
0 单通道单次转换
1 序列通道单次转换
2 单通道多次转换
3 序列通道多次转换
3.2DAC7811模块
在该模块的软件设计中,我们控制单片机MSP430G2553的3个I/O端口,通过单片机给DAC芯片写入code值,控制增益倍数。

DAC总共16位,12位为数据位,为4096,因此DAC最大值为4096。

3.3CD4051模块
在该模块的软件设计中,我们控制单片机MSP430G2553的1个I/O端口,控制CD4051选择OPA2227反馈电阻,进而控制衰减10倍或1倍。

3.4 主程序
附件1为主程序流程图。

在该流程图中,我们通过三个按键的切换,选择不同的模式和增益倍数,进而选择不同的子程序。

其关系如下表所示:
3.5交流换挡模式
附件2为交流换挡程序流程图。

在交流换挡子程序中,主要根据按键选择增益倍数不同,控制前级CD4051是否衰减,以及DAC中计算出相应的code值,这些值都是固定的,如下表3.5。

当ADC10采样之后,我们需要计算出输入电压的值,并将其显示在12864上。

3.6直流自动换挡模式
附件3为直流自动换挡程序流程图。

在直流自动换挡主程序中,我们把0.1~5V的电压划分为很个区间,在区间内,其电压正义和前级衰减关系是固定的,选择最大增益档位,这样的方法便于程序运行,不需要其判断是否为最大增益,节省时间,其区间关系如下表所示:
3.7自动增益模式
附件4为自动增益程序流程图。

在自动程序中,我们把输入电压0.1~10V 的输入电压分为十个区间,先通过采样值判断其区间,然后在区间里确定其code 值。

在判断其是否为最佳增益时,我们选用了求最小值方法,code1和code0的采样值都在1±0.2V的区间内,那么如果code1比code0小,则保留code1的值,并等待下次比较值,若code1采样值为最小,则code1为最佳增益。

采用区间划分的方法可以节省更多的时间,因为在自动增益中其输入电压是渐变的,并不是稳定不变的,因此我们采样处理时间要尽可能的短一些,如果觉得区间划分法所需时间很长,可以code从每次自加1提高到每次自加10,也可以考虑PID算法。

四、心得与体会
在分配任务值初,应该合理的分配I/O端口,在单片机上只有14个端口可
以让我们使用,那我们在显示方面使用2个I/O端口佬控制12864;在按键方面,我们使用3个I/O端口;CD4051使用1个I/O端口;DAC7811使用3个I/O端口。

因此在I/O端口方面,还是够用的。

另外要主要的是,组长应该在分配任务值初,规定一下程序编程时格式要求、变量定义和文件名称的统一,这样在后面调试的时候更加轻松。

在硬件方面要特别注意,OPA2227和DAC7811都是非常小的芯片,不要随意的去掰其引脚,很容易断裂,在焊接时,应采用转接板进行焊接,对芯片起到一个很好的保护。

在显示方面,1602加74HC164是不可以显示的,我们采用12864显示,使用的I/O端口更少,并且12864能显示汉字,这是1602不能做到的。

在按键上,可以有很多种方法,但是那个确定键是必不可少的。

如果没有确定键的话,我们要进入模式3自动增益模式,那么按键程序必定会经过模式1与模式2,单片机便会认为你选择模式1和模式2,单片机会执行相应的子程序,因此确定键在这起到一个总开关的作用,只要确定键没有按下,你可以任意的切换模式与增益,当确定键按下后,程序便会进入你设好的模式当中,防止其跑飞。

附件:
附件1 主程序流程图
附件2 交流换挡程序流程图
附件3 直流自动换挡程序流程图
附件4 自动增益程序流程图
附件6 自动增益放大总电路图。

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