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1、 摘 要要:本设计报告告详细描描述了增增益可控控线性放放大器及及其人机机界面的的主要功功能与操操作方法法,系统统硬件与与软件的的设计和和实现方方法及原原理,系系统的技技术指标标,系统统基本功功能的调调试与进一步步的精度度调试及及误差分分析,心心得体会会等。 关键词:增益可控线线性放大大器,单单片机小小系统,反反相运算算放大器器,字符符型液晶晶模块上海交通大学 电子信息与电气工程学院地 址:东川路800号邮 编:200240目次1. 概述述11.1 编编写说明明11.2 名名词定义义11.3 缩缩略语12. 系统统总体说说明22.1 课课题任务务规定的的设计要要求22.2 实实际完成成后的功功能
2、22.3 系系统的设设计原理理与分析析22.3.11 系统统的设计计原理22.3.22 系统统的总体体结构22.3.33 系统统的功能能33. 系统统的硬件件结构43.1 硬硬件总体体结构43.2 描述43.2.11 功能能描述43.2.22 接口口定义43.2.33 技术术要求53.2.44 集成成电路管管脚定义义53.2.55 实现现方式63.3 描述93.3.11 功能能描述93.3.22 接口口定义93.3.33 技术术要求93.3.44 集成成电路管管脚定义义93.3.55 实现现方式104. 系统统的软件件结构124.1 软软件总体体结构和和功能124.2 重重要的全全局变量量13
3、4.3 流流程逻辑辑134.4 描述144.4.11 功能能描述144.4.22 输入入输出项项描述144.4.33 数据据结构144.4.44 调用用函数说说明154.4.55 流程程图174.5 描述184.5.11 功能能描述184.5.22 输入入输出项项描述184.5.33 数据据结构184.5.44 调用用函数说说明184.5.55 流程程图195. 系统统功能及及技术指指标测试试205.1 测测试项目目205.2 测测试的资资源205.3 测测试方法法205.4 测测试结果果及分析析206. 开发发工具226.1 硬硬件开发发工具226.2 软软件开发发工具227. 调试试过程2
4、38. 致谢谢269. 参考考资料2710. 附附录2810.1 程序清清单2810.2 课程学学习心得得38第70页上海交通大学 电子信息与电气工程学院1. 概述1.1 编写说明本文的主要要内容是是对增益可可控线性性放大器器及其人人机界面面作出说说明以及及对该实实验的心心得体会会。撰写写此文的的目的是是为了对对此次实实验做一一个全面面的总结结,便于于老师检检查实验验情况,及及时发现现问题给给与指导导,并作作为日后后参考资资料。本本文适合合于任何何有一定定电路基基础知识识,有兴兴趣了解解增益可可控线性性放大器器实现方方法的电电子爱好好者。1.2 名词定义单片机小系系统:以单片片机为核核心的一一
5、块系统统板,包包括外部部扩展存存储器,外外部扩展展接口,译译码器,输输入输出出插座,按按键,四四位数码码管等。七段显示数数码管: 共阳的abbcdeefg七七段,通通过加上上5V电电压点亮亮发光。可变增益放放大器电电路:应用A7441与440666两芯片片来实现现由单片片机小系系统来控控制的增增益可控控放大器器的电路路。字符液晶显显示模块块:通过过输入数数据和指指令来实实现所需需的字符符显示,由由液晶屏屏、控制制驱动电电路组成成的模块块。1.3 缩略语k:千,数数值单位位, 103u:微,数数值单位位,100-6m:毫,数数值单位位,100-3C :电容容R :电阻阻DC:直流流电PCB:印印
6、刷线路路板LCD: 字符液液晶显示示模块4066:半导体体四重双双向转换换开关芯芯片A7411:运算算法大器器芯片8255:通用可可编程并并行输入入/输出出接口芯芯片2. 系统总体说说明2.1 课题任务规规定的设设计要求求通过单片机机小系统统板上提提供的人机操操作界面面,设置置放大器器的增益益等级,相相应的增增益等级级在单片片机小系系统板上上的数码码管与液液晶屏上上显示。具体指标要要求:最低增益小小于0.15倍倍;最高高增益大大于1.45倍倍;放大器的增增益至少少包括115个标标准值等等级:从从0.11倍至11.5倍倍,以00.1为为间隔共共15种种;各等级的实实际增益益值与标标准值比比较,误
7、误差应小小于3%,且越越精确越越好。12.2 实际完成后后的功能能实现了通过过小系统统板上的的按键设设置放大大器的增增益等级级,并在在数码管管与液晶晶屏上显显示增益益等级。具体指标:最低增益为为0.11倍;最最高增益益大于11.5倍,共115个增增益等级级,以00.1为为间隔;各等级的实实际增益益值与标标准值比比较,误误差小于于1%。2.3 系统的设计计原理与与分析2.3.1 系统的设计计原理本系统是由由单片机机控制的的增益可可控放大大器系统统,可以以根据用用户的按按键输入入,通过过单片机机的处理理,分别别输出到到数码管管与液晶晶显示模模块,以以显示相相应的增增益等级级,并输输出信号号来控制制
8、增益可可控放大大器电路路模块,实实现0.1倍到到1.5倍,共个增增益等级级的电压压输出。2.3.2 系统的总体体结构系统总体结结构如图图2.11所示。系统的输入入为四个个按键输输入与电电压输入入Vi。系统的运算算处理在在单片机机内完成成。系统的输出出分为三三部分:数码管管增益等等级的显显示,LLCD增增益等级级的显示示,增益益可控放放大器电电路模块块的输出出增益电电压Voo系统的通信信由三条条十芯的的数据线线来实现现各个模模块间的的通信。图2.1 系统统组成结结构框图图2.3.3 系统的功能能1) 可控增益放放大器:在单片片机的控控制下,将将输入电电压Vii按指定定的增益益等级增增益到输输出电
9、压压Vo。2) 键盘:共有有四个按按键,第第一个按按键使增增益等级级达到最最大(11.5倍倍),第第二个按按键使增增益等级级达到最最小(00.1倍倍),第第三个按按键使增增益增大大一个等等级,第第四个按按键使增增益减小小一个等等级。3) 数码管显示示:显示示具体的的增益等等级值(如“1.33”)4) 液晶显示:开机滚滚动画面面显示,分分两行显显示增益益等级值值(如Amppliffy sscalle:a= 1.3)3. 系统的硬件件结构3.1 硬件总体结结构硬件总体结结构如图图3.11所示。系统由三大大部分组组成:单单片机小小系统、增益可可控放大大器电路路模块、液液晶显示示电路模模块。其中单片机
10、机小系统统主要包包括单片片机,按按键,数数码管与与输入输输出口,主主要有信信号输入入,信号号处理,控控制信号号输出等等功能。增益可控放放大器电电路模块块:实现现在单片片机的控控制下将将输入电电压Vii增益到到输出电电压Voo的功能能。液晶显示电电路模块块:实现现在单片片机的控控制下,开开机滚动动画面和和增益等等级的显显示功能能。单片机小系系统的控控制信号号通过单单片机上上的P33 25四个个口输出出到增益益可控放放大器电电路模块块,而单单片机小小系统与与液晶显显示电路路模块间间的通信信则由882555的PAA,PBB口实现现。图3.1 系统统硬件总总体结构构图3.2 描述3.2.1 功能描述1
11、) 从单片机小小系统接接收4个个控制信信号2) 根据15种种控制信信号排出出15种种不同的的电阻并并联组合合3) 将输入电压压Vi根根据增益益等级增增益到输输出电压压Vo3.2.2 接口定义本模块用IIDC110插座座与单片片机小系系统的PP1插座座通过IIDC110扁平平电缆连连接,使使插座上上的7、88、9、110脚与与单片机机的P33的2、33、4、55口连接接。另有两个一一芯跳线线棒,用用于测量量输入电电压与输输出电压压。3.2.3 技术要求输入电压:-3VV3VV输出电压:-4.5V4.55V响应时间:s级3.2.4 集成电路管管脚定义义1)CD440666管脚定定义:4066共共有
12、144个管脚脚,其中中2个为为电源端端,其余余12个个为4组组开关,如如图3.2所示示。图3.3芯芯片40066管管脚定义义图21. 7,14号号管脚为为集成电电路供电电端,114号管管脚接55V电压压;7号号管脚接接地。2. 1,2,113号管脚控制制一个开开关,在在本电路路中控制制电阻RR1=110K。其中中,1号号,2号号管脚为开开关输入入、输出出端,113为控控制端。3. 10,111,122号管脚控制制一个开开关,在在本电路路中控制制电阻RR2=55K。其中中,100号,111号管管脚为开开关输入入、输出出端,112为控控制端。4. 3,4,55号管脚控制制一个开开关,在在本电路路中
13、控制制电阻RR3=22.5KK。其中中,3号号,4号号管脚为开开关输入入、输出出端,55为控制制端。5. 6,8,99号管脚控制制一个开开关,在在本电路路中控制制电阻RR4=11.255K。其中中,8号号,9号号管脚为开开关输入入、输出出端,66为控制制端。2)A7741管管脚定义义:A7411的管脚脚定义如如图3.3所示:图3.3增增益器A7441管脚脚定义图图34,7号管管脚为集集成电路路供电端端,7号号管脚接接5V电电压;44号管脚脚接-55V电压压。2,3号管管脚为输输入端子子,2号号管脚为为反相输入入端子接接输入电电压Vii,3号管管脚为非非反相输入入端子接接地6号管脚为为输出端端子
14、,输输出输出出电压VVo。1,5号管管脚为补补偿调整整端子,接接10KK的电位位器。48号管脚为为为空。3.2.5 实现方式初步实现方方案:查阅资料后后,由于于要实现现增益等等级从00.1倍倍到1.5倍的的变化,决定采用反相放大器来实现。反相放大器电路如图3.4所示。在反相输入端子经电阻Ri加入输入电压Vi,在输出端子得到输出电压Vo,其增益倍数A=-,即Vo=-Vi 。5图3.4 反相放放大器电电路6考虑用40066中中的4组组开关的的15种种开闭合合排列,与与4个适适当的电电阻组成成电阻组组代替RRi,以以实现增增益等级级的该变变。有44个电阻阻串联与与4个电电阻并联联两种方方案,在在查阅
15、了了40666 DDATAASHEEET之之后,发发现开关关的通路路电阻较较大,在在2000左右,如如采用串串联方案案会造成成较大的的系统误误差,故故最终采采用了44个电阻阻并联的的方案,以减小误差。初步实现方案如图3.5所示。图3.5 初步实实现方案案示意图图7具体电阻阻阻值确定定:在查阅了440666 DAATASSHEEET之后后,发现现开关的的通路电电阻较大大,在2200左右,而而断路的的电阻也也非无穷穷大,在在5000K左右,为为了减小小误差,考考虑使用用1K到100K范围内内的电阻阻。将Rf固定定为1KK,经过过进一步步计算得得:R11=100K,R22=5KK,R33=2.5K,
16、R44=1.25KK, 各增益等等级所需需阻值与与4个电电阻组合合具体情情况如表表3.11所示。增益等级各档的阻值值(K)电阻的组合合0.110.0000R10.25.0000R20.33.3333R1/RR20.42.5000R30.52.0000R1/RR30.61.6677R2/RR30.71.4299R1/RR2/R30.81.2500R40.91.1111R1/RR411.0000R2/RR41.10.9099R1/RR2/R41.20.8333R3/RR41.30.7699R1/RR3/R41.40.7144R2/RR3/R41.50.6677R1/RR2/R3/R44表3.1各各
17、增益等等级所需需阻值与与4个电电阻组合合表电路设计:实际的电路路图设计计如图33.6所所示。图3.6 增益可可控放大大器电路路模块的的电路图图设计P1为IDDC100插座,PP2为测测量输入入电压VVi的一芯跳跳线棒,PP3为测测量输出出电压VVo的一芯跳跳线棒。U2A,UU2B,UU2C,UU2D为为40666的四四组开关关。R1, RR2, R3, R4 对应图图3.55中的RR1, R2, R3, R4,RR5为图图3.55中反馈馈电阻RRf。阻阻值由上上文计算算所得。R6为100 K的电位位器,接接A7441的11,5号号管脚补偿偿调整端端子,滑滑动端接接-5VV,起到到微调作作用,以
18、以减小误误差。其其电路如如图3.7所示示,其原原理详见见相关资资料。图3.7 A7441补偿偿调整电电路示意意图83.3 描述3.3.1 功能描述1. 接收单片机机发出的的指令与与数据并并反馈忙忙信息2. 开机滚动画画面显示示“Wellcomme tto uuse thiis aampllifeer!”3. 分两两行显示示增益等等级值(如增益等等级值为为1.33时显示示Ammpliify scaale: aa= 11.3)3.3.2 接口定义本模块用两两个IDDC100插座与单单片机小小系统连连接。插座1与单单片机小小系统的的P5插插座通过过IDCC10扁扁平电缆缆连接,使使插座1上的6、77
19、、8脚脚与82255PPA的5、66、7口口连接。插座2 与与单片机机小系统统的P66插座通通过IDDC100扁平电电缆连接接,使插插座2上的11-8脚脚与82255PPB的00-7口口连接。3.3.3 技术要求工作温度: -220 - 70工作电流:6080mmA工作电压:4.225V9响应时间:ms级级3.3.4 集成电路管管脚定义义液晶模块详详细的管管脚定义义如表33.2所所示引脚号符 号名 称功 能具体定义1Vss接地0V接地2VDD电路电源5V接5V电压压3VEE液晶驱动电电压对比度调节节接电位器滑滑动端4RS寄存器选择择信号H:数据寄寄存器L:指令寄寄存器接82555的PAA5口5
20、R/W读/写信号号H:读 L:写接82555的PAA6口6E片选信号下降沿触发发,锁存存数据接82555的PAA7口7-14DB0-DDB7数据线数据传输接82555的PBB0-77口表3.2液液晶模块块管脚定定义表108255部部分管脚脚定义:11由于82555管脚脚较多,本本报告中中仅就所所涉及的的管脚加加以说明明。PA0-77,82255的的A并行行数据口口,其55、6、77号口连接液液晶模块块,输出出控制指指令PB0-77,82255的的B并行行数据口口,其00-7号号口连接接液晶模模块,输输出显示示字符与与指令并并从液晶晶读入忙忙标注符符。D0-7,882555数据线线,双向向三态,
21、用用来传送送数据、控控制字和和状态字字。本模模块中882555工作在在方式00下,控控制PAA,PBB口的输输入、输输出状态态。RESETT,82255复复位端,用用于初始始化82255。3.3.5 实现方式初步实现方方案:液晶模块的的实现方方案基本本参照指指导讲义义上的做做法。由由于单片片机的输输入输出出口有限限,使用用82555进行行输入输输出口的的扩展,再再将82255的的PA与与PB口口与液晶晶电路模模块连接接。从而而实现以以单片机机控制882555,再由由82555传送送指令与与数据来来控制液液晶显示示。实现现方案如如图3.8所示示。图3.8 液晶模模块初步步实现方方案示意意图12电
22、路设计:实际的电路路图设计计如图33.9所示。图3.9液液晶模块块的电路路示意图图13液晶模块的的1号引引脚接地地,2号号引脚接55V电压压,3号号引脚就调调节对比比度的电电位器滑滑动端,电电位器的的另两端端分别接接5V电电压与接接地。液晶模块的的3条控控制线,44,5,66号引脚分别别与插座座1上的的6、77、8脚脚相连,从从而与882555PA的的5、66、7口口连接。液晶模块的的8条数数据线,7-14号引脚分别与插座2上的1-8脚相连,从而与8255PB的0-7口连接。4. 系统的软件件结构4.1 软件总体结结构和功功能软件总体结结构:软件总体结结构的框框图如图图4.11所示。液晶重新初
23、始化图4.1 软件总总体结构构框图软件功能:1. 检测用户的的按键,做做出响应应2. 计算当前的的增益等等级3. 控制单片机机输出控控制信号号4. 控制数码管管显示相相应的增增益等级级5. 控制液晶显显示开机机滚动字字幕与相相应的增增益等级级 软件模块:系统主要由由timmer11,tiimerr0两个个定时器器中断构构成。Timerr1实现现液晶的的初始化化和开机机滚动字字幕显示示。Timerr0实现现放大器器增益等等级的输输入,控控制信号号的输出出与相应应的数码码管和液液晶的相相应显示示。 4.2 重要的全局局变量1)按键定定义:单单片机PP1 03口,对对应单片片机小系系统板上上自左向向
24、右四个个按键sbit KEYY1=PP100;sbit KEYY2=PP111;sbit KEYY3=PP122;sbit KEYY4=PP133;2)输出端端口定义义:单片片机P33 225口,CCD40066 四个开开关控制制输出口口,对应应四个并并联的电电阻sbit R1=P32;sbit R2=P33;sbit R3=P34;sbit R4=P35;3)存储器器映象地地址定义义:14ADDR_8SEEG XBYTTE00x20000:数码码管段驱驱动寄存存器地址址ADDR_SELL XBYYTE0x440000:数数码管位位驱动和和指示灯灯驱动寄寄存器地地址PA XBBYTEE0xxE
25、0000:82555 PPA口寄寄存器地地址PB XBBYTEE0xxE0001:82555 PPB口寄寄存器地地址CONTRROL XBYYTE0xEE0033:882555 控制制字寄存存器地址址4.3 流程逻辑程序的流程程逻辑如如图4.2所示示。图4.2 软件流流程逻辑辑图在系统初始始化后,随随即进入入定时中中断1中中,反复复循环直直到检测测到有任任意按键键按下,跳跳出定时时中断11循环,进进入定时时中断00的循环环中。4.4 描述4.4.1 功能描述实现液晶的的初始化化和开机机滚动字字幕显示示功能。滚滚动字幕幕显示“Wellcomme tto uuse thiis aampllifee
26、r!” 每00.5秒秒字幕整整体向左左移一位位,以达达到滚动动的效果果。4.4.2 输入输出项项描述输入:按任任意键跳跳出开机机滚动字字幕状态态,进入入定时中中断0的的主循环环中。输出:液晶晶屏第一一行滚动动显示“Wellcomme tto uuse thiis aampllifeer!”4.4.3 数据结构1) 寄存存器:PA XBBYTEE0xxE0000:82555 PPA口寄寄存器地地址PB XBBYTEE0xxE0001:82555 PPB口寄寄存器地地址CONTRROL XBYYTE0xEE0033:882555 控制制字寄存存器地址址2) 全局局变量:unsiggnedd chh
27、ar bdaata bussy:82555 PPB口输输入输出出缓存,可可位寻址址最高位位 ssbitt BFF = bussy77unsiggnedd chhar poss:液晶输输出位置置指针sbit RSTT=P114: 82255 复位端端变量3) 记录录状态变变量:unsiigneed ccharr couunt11:液晶移移位时间间间隔计计数器4.4.4 调用函数说说明timerr1() innterrruppt 33 ussingg 0功能:定时时中断11,每55ms进进入中断断输入:无输出:无详细说明:定时器器1从初始始的EEE00开开始计数数直到FFFFFF溢出,进进入中断断
28、。void iniitiaalizze()功能:液晶晶初始化化,清屏屏,清除除显示缓缓存区内内容输入:无输出:无详细说明:函数流程如如图4.3所示示。图4.3 iniitiaalizze()函数流流程图15void waiit_bbusyy();功能:液晶晶忙信号号检测与与等待输入:无输出:无详细说明:函数流程如如图4.4所示示。图4.4 waiit_bbusyy()函数数流程图图16由于要从液液晶模块块读入标标志位BBF,需需要将882555 B口口改为输输入状态态,并在在BF=0时,改改回输出出状态,需需要改变变D0-7控制制字,如如表4.1所示示。控制字A口B口D7D6D5D4D3D2D
29、1D0十六进制1000000080H输出输出1000001082H输出输入 表4.1 882555在方式式0在输输入/输输出组合合17void lcddposs();功能:液晶晶输出位位置控制制输入:无输出:poos 位位置指针针右移或或换行详细说明:当一行行满了116个字字符则换换行,否否则右移移一位。void lcddouttputt(chhar n);功能:液晶晶屏输出出字符 n输入:字符符 n输出:液晶晶屏上显显示字符符n详细说明:先调用用lcddposs()确确定显示示字符的的位置,然然后再将将显示指指令与要要显示的的数据传传给液晶晶4.4.5 流程图定时中断11的流程程图如图图4.
30、33所示。图4.3 定定时中断断1的流流程图4.5 描述4.5.1 功能描述实现放大器器增益等等级的输输入,控控制信号号的输出出与相应应的数码码管和液液晶的相相应显示示。4.5.2 输入输出项项描述输入:键盘共有四四个按键键,第一一个按键键使增益益等级达达到最大大(1.5倍),第第二个按按键使增增益等级级达到最最小(00.1倍倍),第第三个按按键使增增益增大大一个等等级,第第四个按按键使增增益减小小一个等等级(循循环进行行)。输出:数码管显示示:显示示具体的的增益等等级值(如“1.33”)液晶显示:开机滚滚动画面面显示,分分两行显显示增益益等级值值(如增益等等级值为为1.33时显示示Ammpl
31、iify scaale: a= 1.3)4.5.3 数据结构1. 寄存存器:ADDR_8SEEG XBYYTE0x220000:数数码管段段驱动寄寄存器地地址ADDR_SELL XBYYTE0x440000:数数码管位位驱动和和指示灯灯驱动寄寄存器地地址2. 全局局变量:unsiggnedd chhar bdaata outtputt_seel;数码管管位驱动动和指示示灯驱动动信号输输出缓存存可位寻寻址的变变量18sbitt leed_11 = outtputt_seel55;sbitt leed_22 = outtputt_seel66;sbitt leed_33 = outtputt_se
32、el77;sbitt leed_44 = outtputt_seel44;unsiggnedd chhar diggi_sscanner:数码管管扫描驱驱动指针针unsiggnedd chhar diggi44:数码管管4位输输出数组组变量,十十进制表表示,unsiggnedd chhar couunt:增益倍倍数变量量3. 记录录状态变变量:unsiigneed ccharr tiime:按键检检测时间间间隔计计数器4.5.4 调用函数说说明timerr0() innterrruppt 11 ussingg 0功能:定时时中断00,每55ms进进入中断断输入:无输出:无void keyybo
33、aard();功能:每00.155秒检测测按键,使使相应的的指示灯灯亮,ddigii变变为相应应的数值值,并将将增益倍倍数变量量couunt改改变到相相应的值值输入:键盘盘输入输出:数码码管4位位输出数数组变量量diggi,增益益倍数变变量coountt改变到到相应的的值void swiitchh_ouutpuut();功能:由增增益倍数数变量ccounnt,计计算CDD40666 控控制输出出口的输输出值输入:增益益倍数变变量 ccounnt输出:CDD40666 控控制输出出口的信信号R11,R22,R33,R44unsiggnedd chhar NUMMTOSSEG77(unnsiggn
34、edd chhar DATTA) 19功能:7段段数码显显示译码码输入: 需需要显示示的数字字或符号号DATTA输出:7段段译码结结果 ( D770 = PPGFEEDCBBA )void diggitaal_ooutpput();20功能:经NNUMTTOSEEG7(DATTA)译译码,动动态扫描描数码管管4位显显示输入:数码码管4位位输出数数组变量量diggi输出:数码码管4位位显示4.5.5 流程图定时中断00的流程程图如图图4.44所示。图4.4 定时中中断0的的流程图图5. 系统功能及及技术指指标测试试5.1 测试项目1. 测试增益放放大器的的增益等等级,输输出从00.1到到1.55
35、的155不同等等级。各各等级的的实际增增益值与与标准值值比较,误误差应小小于3%,且越越精确越越好。2. 数码管显示示相应的的增益等等级值(如“1.33”)3. 液晶板显示示开机滚滚动字幕幕,以及及同步显显示增益益放大系系数。4. 按键具备应应有的功功能:第第一个按按键使增增益等级级达到最最大(11.5倍倍),第第二个按按键使增增益等级级达到最最小(00.1倍倍),第第三个按按键使增增益增大大一个等等级,第第四个按按键使增增益减小小一个等等级(循循环进行行),按按键灵敏敏度检测测。5.2 测试的资源源测试设备:直流稳稳压电源源1V,55V,-5V、万万用表、电脑测试环境:电信群群楼4-1055
36、实验室室5.3 测试方法在接口处分分别接入入1V左左右(输输入电压压Vi),55V和-5V(为为a7411供电),万万用表接接在输出出端测量量电压。通通过按键键改变增增益值,计计算增益益倍数以以及增益益误差是是否符合合规定。同同时测试试液晶屏屏与数码码管所显显示的信信息是否否和当前前输出电电压相同同并检测测按键的的灵敏度度。5.4 测试结果及及分析实测增益值值和与标标准值误误差分析析如表55.1所所示。输入电压(V)输出电压(V)显示增益实测增益误差(%)10.999970.099920.10.09992-0.77702%20.999950.200020.20.200030.15001%30.
37、999950.30110.30.301120.38335%40.999930.399940.40.39997-0.08801%50.999930.500010.50.500050.09001%60.999920.60110.60.601150.24669%70.999920.701170.70.702230.32331%80.999910.806620.80.806690.86558%90.99990.906680.90.907770.85664%100.998891.007771.01.008880.88110%110.998881.108831.11.109960.87556%120.99
38、8871.206641.21.208800.66442%130.998861.30771.31.308880.67994%140.998851.407781.41.409990.70882%150.998861.508851.51.510060.70777%表5.1 实实测增益益值和与与标准值值误差分分析测试结果分分析:增益误差均均在1%之之内符合合要求,液液晶板与与数码管管显示达到到设计要要求,按按键灵敏敏度稍欠欠,但功功能正常常 。6. 开发工具6.1 硬件开发工工具开发工具:电源:供电电设备,直直流1VV,5VV,-55V 电烙铁(2220VV, 330W)、焊焊锡丝、松松香:将将元器件
39、件焊接到到试验板上上镊子:用于于夹持特特定元器器件斜口钳:用用于在焊焊接后剪剪断元器器件引脚脚万用表(44位半):用于调调试与精精度测量量运行环境:电信群楼44-1005实验验室室温:2002556.2 软件开发工工具开发工具:Proteel 999SEE Keil CMicrooconntroolleer IISP Sofftwaare开发环境:Windoows XP7. 调试过程在首次去开开放性实实验室进进行实际际硬件焊焊接组装装过程中中,a4771用12VV供电440666用+55V供电电,所以以最初设设计的放放大器输输入电压压Vi为+55V。硬硬件组装装和软件件测试工工作在精精度要求求
40、不高的的前提下下,一次次性顺利利完成,并并以此参参加通过过了中期期测试。但但是经老老师提醒醒需要规规范成为为+1VV的输入入电压。所所以其后后第二次次调试我我们首先先试图采采用连入入阻值44:1的的电阻将将vccc分压出出+1VV,但是是在实际际操作中中,我们们经分析析电路发发现并联联的4个个电阻与与其中一一个分压压电阻并并联,而而这4个个电阻的的阻值在在改变增增益的过过程中变变化很大大导致分分压比不不能稳定定在4:1上,引引起输入入电压较较大的变变化。如如采用远远小于44个并联联的电阻阻数量级级的分压压电阻以以减小误误差,如如4和1的分压压电阻,则则会超过过电阻能能够承受受的最大大电流,故故
41、我们放放弃了分分压法得得到1VV输入电电压的方方案。最最终我们们采取了了直接由由稳压电电源输入入+1VV的方案案,并将将a4771改为为用5V供供电。随后我们在在40666的vvcc输输入端与与接地端端和a7441的5V输输入端与与接地端端上分别别并联了了0.11F电容一枚枚,以起起到滤波波等稳定定作用。由于电路更更改后的的焊接改改装中出出现了失失误,在在再次通通电测试试+1VV下的增增益控制制时,440666与a7441发生生了不幸幸的烧毁毁事故。再再仔细对对新焊电电路进行行排摸后后,我们们发现了了一处短短路,适适当处置置排除短短路后,我我们更换换了新的的40666与a7441,重重新通电电
42、后+11V下的的电路正正常工作作。最后后我们向向15级级增益控控制误差差均小于于正负11%的目目标开始始迈进。初初始所采采用的理理论电阻阻阻值,和和选取的的实际电电阻值如如下表所所示:R1R2R3R4理想阻值10k5k2.5k1.25kk初次实际电电阻9.91kk4.79kk2.28kk1.09kk由40666 DAATASSHEEET了解解到,440666的开关关存在2200左右的的通路电电阻,我我们首先先也是有有针对的的选取比比理想阻阻值略小小的初次次实际电电阻,在在输入电电压为00.9993V的的情况下下,输出出电压VVo和误误差情况况如表77.1所所示。增益等级输出电压(V)误差电阻搭配0.10.096682.53%R10.20.198890.16%R20.30.295540.85%R1/RR20.40.410033.31%R30.50.507722.15%R1/RR30.60.608882.19%R2/RR30.70.705581.53%R1/RR2/R30.80.813392.46%R40.90.911101.94%R1/RR411.0