2014江苏省赛自动增益控制放大器

2014年TI杯大学生电子设计竞赛

题目：自动增益控制放大器

指导老师：参赛人员：

罗锦宏、程立新

柏广阳、贾增刚、朱海斌

2014年8月15日

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摘要

本次制作采用DAC8802作为自动增益控制核心，利用MSP430F149单片机内部的AD10对经过整流整形后的输入信号进行采样，可由按键控制也可根据采样得到的末级输出信号的大小自动控制DAC8802从而控制NE5532的反馈电阻，控制前级是否衰减。

关键词：程控；测频；精密整流

Abstract

The production uses DAC8802 as AGC core, using MSP430F149 MCU internal AD10 rectified after shaping of the input signal is sampled by a button control can be automatically controlled DAC8802 output signal based on the size of the final sample is obtained to control NE5532 a feedback resistor and controls the front stage is attenuated.

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自动增益控制放大器

目 录

摘要 Abstract

第1章 方案设计论证与比较…………………………………………...1 1.1 总体方案论证………………………………………………………....…….…..1 1.2 电路局部方案论证………………………………………………...……..…..3 第2章 单元模块设计…………………………………………………..………. 5 2.1 信号采集和处理电路……………………………….……….…. 6 2.2 后级频率检测电路……………………………………….……….………6 2.3 电源电路…………………………………………..……. 7

2.4 MSP430F149系统板扩展接口电路…………..……………...…….…...7 2.5 程控电路……………………………………………..……...…..8

第3章 系统调试……..……………………………………..………….…….…... 8 3.1 软件设计框图…………………………………………………..….….……9 3.2 主程序……………………….……………………..…………………..….10

第4章 系统功能、指标参数……………………………………..……………. 11 4.1 说明系统能实现的功能…………………………………..……….….....11 4.2 系统测试方法…………………………………………………..…..…....11 4.3 系统功能及指标参数分析………………………..……………………...11 第5章 设计总结…………..……………………………..…………………….…12 5.1 设计小结………………../…..……………………………….……….....12 5.2 设计收获体会………………………………………………….…..…....12

5.3 对设计的进一步完善提出意见或建议………………………..….…....12 参考文献 附录：

附1：系统底板原理图 附2：部分程序清单

第一章 方案设计论证与比较 1.1 总体方案论证

（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从而改变增益。

（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

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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。 所以采用方案三。 1.2电路局部方案论证 （1）、集成运放的选择

方案1: LM324差动输入的四运算放大器

LM324由四个独立的，高增益，内部频率补偿运算放大器，其中专为从

单电源供电的电压范围经营。从分裂电源的操作也有可能和低电源电流消耗是独立的电源电压的幅度。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。 方案2:NE5532是高性能低噪声双运算放大器

NE5532是高性能低噪声双运算放大器（双运放）集成电路。与很多标准运放相似，但它具有更好的噪声性能，优良的输出驱动能力及相当高的小信号带宽，电源电压范围大等特点。因此很适合应用在高品质和专业音响设备、仪器、控制电路及电话通道放大器。用作音频放大时音色温暖，保真度高， 方案3：LM358内部频率补偿的双运算放大器

LM358内部包括有两个独立的、高增益，内部频率补偿的双运算放大器，

适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。 因为本次测量的是音频信号，故采用方案2。 第二章 单元模块设计

2.1 信号采集及处理电路图

本模块设计采用精密全波整流电路，将交流信号整形成直流电位，送单

片机AD测量并显示。

2.2 频率检测电路

本模块是将整形完的全波变为方波送给单片机AD测量频率，比较器采用

LM358低频响应好。

2.3 电源电路

电源模块将变压器输出的交流电经过整流后再稳压后出来输出四种电压供给电路

2.4 MSP430F149最小系统

MSP430F149最小系统的转接板用以便于调试

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2.5 程控电路

使用的是现成模块DAC8802用以程控调节

第三章 系统调试 3.1 软件设计框图 3.2主程序

一、 总设计框图：

Vin

全波整流 AD测量 Vin 负极放大 控制放大

拾音 半波整流 （6）、程序设计流程图 开始

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Vpp 功率输出 整形 AD测频

**/ }

int main(void) {

volatile unsigned int i;

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop watchdog timer

for (i=0; i<20000; i++) // Delay for crystal stabilization { }

init_clk();

capture_int(); //捕获功能初始化 init_12864(); //

key_port_init();//按键初始化 init_ADC12(); //ADC测量的初始化 DAC8802_INIT(); //DAC8802初始化 TIMERB_Init();

_EINT(); //打开中断

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/*Send_DAC8802(1,16383); __delay_cycles(10000000); Send_DAC8802(1,10000); __delay_cycles(10000000); Send_DAC8802(1,8000); __delay_cycles(10000000); Send_DAC8802(1,3000); __delay_cycles(10000000); Send_DAC8802(1,500);*/ P1DIR |= BIT4; while(1) {

if(Timerb0_flag) {

change_freq(frequenc);//显示频率 change_vi(Vin_val_temp/2); Timerb0_flag = 0; }

AGC_Contrl();

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} }

#pragma vector=TIMERB0_VECTOR __interrupt void TimerB0(void) {

TBCCR0 = 1000; Timerb0_flag = 1; }

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4ntd.html