自动增益控制放大器(AGC)设计
摘要:本设计以程控增益调整放大器 AD603为核心,通过单片机MSP430控制各
模块,实现电压增益连续可调,输出电压基本恒定。系统由5个模块组成:前级
缓冲模块,电压增益调整模块,峰值检测模块,后级输出缓冲模块,控制与显示
模块。将输入信号经前级缓冲电路输入给程控增益调整放大器 AD603,将信号放
大输出,通过峰值检测电路检测输出信号,并送给单片机AD采样,与理想输出
信号数值进行比较,若有多偏差,则通过调整对AD603的增益控制电压,来调整
放大倍数,从而实现输出信号的稳定。整个设计使用负反馈原理,实现了自动增
益的控制。
关键字:AD603 MSP430 峰值检测 自动增益控制
一、方案设计与论证
1.1 整体方案
方案一:采用纯硬件电路实现,由AD603和运放构成的电压比较器和减法电
路实现。把实际电压与理论电压的差值通过适当幅值和极性的处理,作为AD603
的控制信号,从而实现放大倍数的自动调整,实现输出电压恒定。
优点:该方案理论简单,制作起来也相对容易,只有硬件电路。
缺点:理论低端,精度不够,没有创新,通用性不好。
方案二:采用AD603和单片机结合,通过单片机对输出信号AD采样并转化为
数字量,与理论输出电压值进行比较,得到差值转换为控制电压,通过DA转化,
对程控增益放大器AD603的放大倍数惊醒调整,从而实现输出电压的恒定。
优点:该方案控制精确,自动控制速度快,系统可移植性强,功能改变和增
加容易,对后期改善和提升电路性能有益。
缺点:需要软硬件配合,系统稍复杂。
通过对两个方案的综合对比,我们选用方案二。
1.2 控制模块
方案一:采用MCS-51。Intel公司的MCS-51的发展已经有比较长的时间,以
其典型的结构、完善的总线、SFR的集中管理模式、位操作系统和面向控制功能
的丰富的指令系统,为单片机的发展奠定了良好的基础,应用比较广泛,各种技
术都比较成熟。
MCS-51优点是控制简单,二缺点也明显因为资源有限,功能实现有困难,
而且需要大量外扩单元。
方案二:采用TI公司的MSP430。MSP430是一个 16 位的、具有精简指令集
的、超低功耗的混合型单片机,基于闪存的产品系列,具有最低工作功耗,在
1.8V-3.6V 的工作电压范围内性能高达 25MIPS。包含一个用于优化功耗的创新电
源管理模块。由于它具有极低的功耗、丰富的片内外设和方便灵活的开发手段。
MSP430的优点是资源丰富,操作语言灵活,但对编程的要求有所提高。
所以综合考虑,我们采用MAP430作为我们的主控制器。
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