自动增益控制(AGC)放大器实现方案

自动增益控制（AGC）放大器实现方案系统框图程控放大器程控放大器外部检测电压检测电源模块输入信号输出信号MCU二、硬件部分系统总电路图电源分压题目要求使用5V单电源供电，此处使用10k欧姆电阻串联分压得到2.5V电压，并且通过电压射随器，稳定电压。串联分压部分程控放大器部分增益可控放大器（1）电路连接如图。J1接单片机的I/O口作为控制信号输入。（2）DAC7811此处作为程控电阻使用，与TLC085共同起到增益可控放大作用。DAC作为程控电阻器的原理：DAC7811的核心是一个R-2R网络，当两个输出端分别接放大器输入端和地时，由于运放的“虚地”，可以看做两条输出线都接地，因此可以算出电阻网络总电阻为R。则流经的总电流I12个选通开关由MSP430的SPI协议控制Code=IR若RV因此通过单片机输出不同的控制字code的值就可以实现控制增益的目的。（3）由于运放的输出被抬高了2.5V，因此输出需要经过电容耦合滤除直流分量。PWM波低通滤波部分PWM波低通滤波电路构成简单RC低通滤波器，将输出的PWM波转换为直流电压供外部检测用。输出电压的大小与PWM波的占空比成近似线性关系。实际电路图：软件部分程序代码：#include<reg52.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintuchara,T0_time;uinttemp,adval,adval_t,vref_t,dac_code,D;floatvref_s;sbitadwr=P3^6;sbitadrd=P3^7;sbitsync=P0^0;sbitsclk=P0^1;sbitsdin=P0^2;sbitpwm=P2^0;//定时器初始化函数voidT0_init(){ TMOD=0x11; TH0=(65536-45872)/256; TL0=(65536-45872)%256; EA=1; ET0=1; TR0=1;}//微妙级延时voiddelayus(uintus){ uinti; while(us--) { for(i=8;i>0;i--) ; }}//毫秒延时函数voiddelayms(uintxms){ uinti,j; for(i=xms;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--);}//AD启动函数voidstart_ad(){ adwr=1; _nop_(); adwr=0; _nop_(); adwr=1;}//AD读取函数ucharget_ad(){ P1=0xff; adrd=1; _nop_(); adrd=0; _nop_(); adval=P1; adrd=1; returnadval;}//CODE处理函数voidd_vout(){ if(adval>vref_t) dac_code++; else dac_code--; D=4096/dac_code/10;//占空比}//DAC控制函数voiddac_spi(uintdac_code){ ucharn; sync=0; sclk=1; for(n=0;n<16;n++) { sclk=1; dac_code=dac_code<<1; sdin=CY; sclk=0; } sdin=1; sync=1; sclk=0; delayus(10);}//主函数voidmain(){ ucharad_n; T0_init(); vref_s=0.5; dac_code=0x0029; pwm=0; vref_t=(int)(vref_s/5.0*256.0); D=10; while(1) { pwm=~pwm;//PWM波产生部分 if(pwm==0) a=10-D; else a=D; while(a>0) { for(ad_n=0;ad_n<20;ad_n++)//AD转换、检测部分 { start_ad(); delayms(10); temp=get_ad(); if(temp>=adval_t) adval_t=temp; } dac_spi(dac_code);//输出code值给DAC7811 delayus(5); a--; } }}//定时器0中断函数voidT0_time_interrupt()interrupt1{ TH0=(65536-45872)/256; TL0=(65536-45872)%256; T0_time++; if(T0_time>=5) { T0_time=0; /*每100ms*/ adval=adval_t;/*取出幅值*/ d_vout();/*进行处理*/ adval_t=0; }}程序设计思路：——Adval_t为检测电压的暂存值；adval为取得的幅值，将其与设定值相比较——程序设计为取输出电压的幅值进行处理。函数的检测部分，在多个周期的多个点处进行抽样，得到比前一次抽样大的值则给adval_t赋新值，直到中断100ms中断产生则将最后取得的最大值赋给adval进行处理，数据处理的函数为d_vout（）——得到输出电压幅值后，将adval与设定电压幅值相比较（vref_t为转化后的值，与adval直接比较），若adval>vref_t，说明输出电压幅值应该减小，增益应该减小，相应dac_code应该增大——da