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基于单片机的自动程控放大器的设计

作者：龚文武 卢新龙 阳泳 江世明 来源：《数字技术与应用》2015年第10期

摘要：文章简要介绍了放大器AD603、数字电位器MCP410的的内部结构和控制方法。详细介绍了基于AD603和MCP410的程控放大器技术方案，并对程控放大器进行了电路设计、程序设计和PCB板设计，借助Proteus电子设计平台，对设计进行了仿真，仿真实现了预期的目标。该程控放大器以AT89C51单片机作为控制核心，通过控制数字电位器MCP410实现放大倍数的调整，该放大器适用于电子测试仪器和仪表中，具有电路简单、增益可调、也可自动增益放大、性能优越、成本低廉、实用性强等特点。 关键词：AD603 自动程控放大 AT89C51 MCP410 仿真

中图分类号： S611 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）10-0000-00 1方案设计

本方案采用的是MCP41010系列的数字电位器与压控放大器AD603组成的程控放大。而且并非采用基本放大电路的模式，数字电位器不是作为输入电阻或者反馈电阻接入电路，而是由数字点位器来控制放大器AD603的控制电压来实现放大增益程控的，数字电位器输出电阻的改变则由单片机来控制。是由数字电位器MCP41010、单片机AT89C51与放大芯片AD603配合使用构成的程控增益放大器。W端的滑动带来数字电位器高端或低端到滑动端的电阻变化，所以从滑动端接入到放大器AD603的控制电压也将改变，控制电压改变则放大器放大增益改变。AD603的基本增益计算公式： G（dB）=40*VG+ G0。 2 电路设计与仿真

本设计由电源电路、程控放大电路、显示电路、采样电路4个部分组成。程控放大电路是整个设计的核心电路设计部分，对于程控放大电路的设计方法在设计方案中有提到好几种，在本设计中采用的是可靠性较高的数字电位器与放大器AD603结合组成程控放大。（如图1） 3 程序流程设计

在程序分析方面，程序流程图是最基本的部分、也是最重要的分析技术，它是你程序设计和分析最基础的工具。程序流程图代表了你的程序设计思路，只有真正理清了程序设计的思路，才能写好程序，因此绘制程序流程图是写程序代码前一个非常重要的环节。程序流程图是一种以框作为进程、以箭头作为数据流向的框图，不同形状的框代表不同的含义，其中六角菱型代表开始、矩型代表过程、菱型代表决策即判断条件、椭圆型代表终止，绘制程序流程图一般是在Visio画图软件中。

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4 结语

实现了放大器的程控放大，当接在单片机AT89C51的P1.0口的按键按下时，读取按键的低电平值，由单片机处理控制数字电位器MCP41010的控制时序，而数字电位器时序的改变带来数字电位器接入到放大器AD603的控制电压的改变，控制电压改变则放大器的放大增益增加0.31dB，当接在单片机AT89C51的P1.1口的按键按下时，经过类似增益加的一系列处理则放大器放大增益减0.31 dB。并且能够实现放大器放大增益的显示，具有一定的实用价值。 参考文献

[1]刘湘涛，江世明.单片机原理与应用 [M].北京：电子工业出版社，2006年8月. 收稿日期：2015-09-21

作者简介：龚文武（1994—），男，湖南益阳人，本科在读，所学专业为电子信息工程。 通信作者：江世明（1965—），男，湖南邵阳人，副教授，研究方向是嵌入式应用系统设计。