测量放大器的设计与制作(2)

2/2

第二级放大倍数

10(2)

Ad2 5( 1)

2

所以总的前端放大倍数为1、5.12、51.2、512

2、程控电路部分

为保证最终的放大倍数为1~500，且输出电压不超过10V，通过单片机将从键盘得到的放大倍数加以换算送入D/A。如测量0.02~0.2V间的电压，前端已放大至1.024~10.24V，若输入放大倍数为30，则单片机将30/2得15，在*10得150，那么最终的放大倍数为51.2*150/256=30。

3、通频带的计算

在信号输入端加入了一个R=200K,C=10nF的低通过滤电路 计算f=1/(2*π*200*10*0.01*0.001)=7.94Hz 满足题目1~10Hz的设计要求

六、软件程序部分

程序流程图

七、测试数据

输入一差模信号，调节反馈电阻来改变差模电压增益，使之与预置的数一一对应。

1、放大倍数

2、输出电压线性度

八、结论

整个系统本着简单可靠的原则完成了本设计任务。可根据输入电压的范围选择1~500中适当的放大倍数进行放大，且最大输出电不超过10V。由测试数据可以看出，该测量放大器的非线性误差<0.5%,经计算和实际测量，通频带0~10Hz、共模抑制比的要求也已达到。

附录：该实验主要程序 #include<reg51.h> #include<math.h>

#define uint unsigned int #define uchar unsigned char

char i,j,temp,num,num_1; long a; float a_c,b_c; uchar flag,fuhao;

uchar code table[]={ 1,2,3,0, 4,5,6,0, 7,8,9,0, 0,0,0,0};

uchar code table1[]={ 1,2,3,0x41-0x30, 4,5,6,0x42-0x30, 7,8,9,0x43-0x30,

0x60-0x30,0,0x3d-0x30,0x44-0x30};

void delay(uchar z) // 延迟函数 {

uchar y;

for(z;z>0;z--)

for(y=0;y<110;y++);

void init() //初始化 {

num=-1; a=0; P2=0x00; flag=0; fuhao=0; }

void keyscan() // 键盘扫描程序 {

P3=0xfd; if(P3!=0xfd) {

delay(20); if(P3!=0xfd) {

temp=P3&0xf0; switch(temp) {

case 0xe0:num=8;break; case 0xd0:num=9; break; case 0xb0:num=10;break; case 0x70:num=11;break; } }

while(P3!=0xfd);

if(num==8||num==9||num==10)//如果按下0的是'7','8'或'9 {

a=a*10+table[num]; }

else//如果按下的是'/' {

flag=1; fuhao=3; }

P3=0xfb; if(P3!=0xfb) {

delay(20); if(P3!=0xfb) {

temp=P3&0xf0; switch(temp) {

case 0xe0:num=4;break; case 0xd0:num=5; break; case 0xb0:num=6;break; case 0x70:num=7;break; } }

while(P3!=0xfb);

if(num==4||num==5||num==6)//如果按下的是'4','5'或'6' {

a=a*10+table[num]; }

else//如果按下的是'/' {

flag=1; fuhao=2; } }

P3=0xf7; if(P3!=0xf7) {

delay(20); if(P3!=0xf7) {

temp=P3&0xf0; switch(temp) {

case 0xe0:num=0;break; case 0xd0:num=1;break; case 0xb0:num=2;break; case 0x70:num=3;break; } }

while(P3!=0xf7);

if(num==0||num==1||num==2)//如果按下的是'1','2'或'3' {

a=a*10+table[num]; } else {

flag=1; fuhao=1; } }

P3=0xfe; if(P3!=0xfe) {

delay(20); if(P3!=0xfe) {

temp=P3&0xf0; switch(temp) {

case 0xe0:num=12;break; case 0xd0:num=13;break; case 0xb0:num=14; break; case 0x70:num=15;break; } }

while(P3!=0xfe); switch(num) {

case 12: init();break;

case 13:{ //按下的是"0" a=a*10; } break; case 14:{

if(fuhao==1) {

P2=0xff; }

else if(fuhao==2){ switch(a) { case 2:P2=0x64;break;

case 3:P2=0x96;break; case 4:P2=0xc8;break; case 5:P2=0xff;break; } }

else if(fuhao==3){P2=10*a/2;} else if(fuhao==4){P2=a/2;} a=0;flag=0;fuhao=0; } break;

case 15:{ } break; } } }

main() { init(); while(1) {

keyscan(); } }

flag=1; fuhao=4;