使用MSP430F149單片機設計寬帶直流放大器的詳細論文說明

　　本設計由輸入緩沖電路，增益控制電路，后級功率放大電路，測量電路，單片機控制及顯示和電源模塊六個功能模塊組成。其中前級放大由兩塊高性能集成寬帶、低噪聲可變增益放大器AD603 級聯而成，負責信號放大并與單片機電路配合實現了增益控制；后級功率輸出模塊采用分立元器件構成，得到較高的輸出電壓范圍；系統控制模塊以TI公司的超低功耗MSP430F149單片機為主，可完成增益設定、電壓有效值計算和輸出電壓有效值顯示等功能。系統采用電壓反饋控制方式實現了自動增益控制，AGC范圍較寬。

　　按照題目要求，我們設計的寬帶直流放大器包括輸入緩沖、增益控制電路、后級放大、測量、鍵盤顯示和直流穩壓電源六大功能模塊。其總體框圖如下圖1-1：

　　方案一：簡單的放大電路可以由三極管搭接的放大電路實現，為了滿足增益60dB的要求，可以采用多級放大電路實現。對電路輸出用二極管檢波產生反饋電壓調節前級電路實現自動增益的調節。本方案由于大量采用分立元件，如三極管等，電路比較復雜，工作點難于調整，尤其增益的定量調節非常困難。此外，由于采用多級放大，電路穩定性差，容易產生自激現象。

　　方案二：DAC 控制增益。如圖1-2，輸入信號放大后作為基準電壓送給DAC的Vref 腳，相當于一個程控衰減器。再接一級放大，這兩級放大可實現要求的放大倍數。輸出接到有效值檢測電路上，反饋給單片機。單片機根據反饋調節衰減器，實現AGC。還可通過輸入模塊預置增益值，控制DAC 的輸出，實現程控增益。但增益動態范圍有限，故不采用。

　　方案三：電壓控制增益。如圖1-3，信號經緩沖器后進入可編程增益放大器PGA--AD603，放大后進入峰值測量部分，得出的峰值采樣后送入單片機，再由DAC 輸出給AD603 控制放大倍數，實現自動增益控制。同時可通過輸入模塊設置增益值，控制DAC的輸出，實現程控增益放大。