自动程控放大

自动程控放大（精选三篇）

自动程控放大 篇1

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 (d B) =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。

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0.31d B, 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 d B。并且够实现放大器放大增益的显示, 具有一定的实用价值。

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

参考文献

忽视缩放 浏览器图片自动放大指南 篇2

Chrome

Hover Zoom是一款用来阅读查看网页大图而不需要点击鼠标的Chrome浏览器插件，用户只需在https://chrome.google.com/webstore网上应用查找Hover Zoom并在线安装后，即可在Chrome的右侧看到一个放大镜的标志（如图1），接下来用户只需打开自己常用的社交网站，并把鼠标放到想查看的图片上，图片就会自动放大至原始尺寸（如图2）。

不过并不是每一个网站都需要开启自动放大图片功能的，如果用户想在某些网站中屏蔽自动放大的功能，可以进入该网站后点击地址栏右侧Hover Zoom图标，在提示窗口中选择“Disable for xxx.com”即可。

火狐浏览器

Thumbnail Zoom是一款运行在火狐浏览器上且支持众多网站图片自动放大的附加组件，用户可以在火狐官方的附加组件页面内（https://addons.mozilla.org）搜索并安装该组件。不过与Chrome下的Hover Zoom相比，Thumbnail Zoom只能够支持Google、Yahoo这类国际知名的门户网站，并不支持国内微博用户。

不过Thumbnail Zoom也有一个独特的功能，那就是支持鼠标右键直接下载图片的原始尺寸链接地址，用户在自己喜欢的缩略图处点击鼠标右键，选择“Save Enlarged Image As”一项（如图3），即可根据图片的链接直接访问并下载图片的原始尺寸。

Opera浏览器

Opera支持第三方扩展的时间并不长，不过已经运行于Opera浏览器的拓展Image Preview Popup目前已经支持绝大多数类型网站的自动放大功能。和其他拓展相比，用户还可以根据自己的习惯在Image Preview Popup的设置界面选择支持或禁止图片自动放大的网站列表、弹跳窗口位置、是否同时选择显示链接原始地址等功能。

依次打开浏览器的“菜单/扩展/获得扩展”，在弹出页面中搜索“Image Preview Popup”并安装拓展后，进入任意可以点击放大图片的页面，就可以看到只要将鼠标放入小图的位置，即可看到图片的放大效果了（如图4）。

自定义放大图片的链接地址是Image Preview Popup的最大特色之一，这样即使用户遇到如国内某些独特的图片打开方式的空间相册也能顺利使用图片大图预览。以百度空间相册为例，分别查看相册图片的预览图和大图的链接地址后，依次点击Opera浏览器的“拓展/管理拓展/image preview popup/首选项”进入设置页面。点击“加入新的过滤器”，在“链接”一栏填入百度小图片的地址（http://image.baidu.com/i?.+），并在替换一栏中输入大图地址，链接最后的文件名“$1”代替（http://itianda.web-80.com/plugins/imagepreviewpopup/baidu.asp?$1），设置完毕后点击“储存变更”，重启Opera后再进入百度空间，就会看到空间图片的预览功能了。

一种程控增益前置放大电路的设计 篇3

随着光电探测技术的发展及应用的日益广泛, 对弱信号处理能力要求更高。激光以其单色性、方向好、抗干扰能力强等优点, 其在激光探测、测距等领域得到广泛应用。激光探测系统通常由光学系统、光电探测器、低噪脉冲放大器等部分组成, 主要完成激光脉冲光电转换、信号放大及输出。由于激光脉冲窄, 频谱宽度宽, 光信号的动态范围大等特点, 要求前置放大电路具有带宽高、响应快、动态范围大, 低噪声等特点[1]。所以前置放大电路设计成为光电探测系统设计的重要内容。

1 光电探测器

光电二极管通常工作在两种模式:光伏模式和光电导模式。当测量精度比速度更重要时采用光伏模式。测量速度比测量精度重要时采用光电导模式。光伏模式下, 二极管零偏压, 没有暗电流, 线性输出, 低噪声, 更适用于线性小信号精密测量;光电导模式下, 二极管需要反偏电压, 有暗电流, 噪声大, 线性度较差, 但灵敏度高、响应快[2,3]。

对于本文设计的光电探测系统而言, 被检测光信号强度变化范围大, 同时要求快速响应等特点, 设计时采用光电导模式, 二极管反偏置以达到对光信号快速响应的要求。

2 前置放大电路

本文采用跨阻型放大器 (transresistance amplifier) 设计前置放大电路。如图1所示, 前置放大电路主要有光电二极管、低噪声放大器、反馈回路三部分组成。光电二极管将接收到的光信号通过光电转换为光电流信号, 由放大器将光电流信号进行放大输出, 反馈回路决定放大电路增益和稳定性, 通过改变放大电路反馈电阻RF的大小, 控制放大电路的增益。

图1中, IO为光电流, CD为光电二极管寄生电容, RF为跨导增益, CF为反馈电容。寄生电容、跨导增益、反馈电容等参数共同决定放大电路的频率响应。

2.1前置放大器

本文采用美国TI公司生产的一款低噪声单位增益集成放大器OPA656。该放大器具有单位增益稳定、增益带宽积为230MHz、低输入偏置电流 (2p A) 、低噪声输入电压噪声 (7n V/) 、等特点, 广泛用于宽带光电放大、ADC输入缓冲、CCD输出缓冲、采样和控制缓冲、带宽精密放大等领域[4]。

选用该集成运算放大器能够实现低输入电压电流噪声, 快速响应, 高带宽的要求。电路设计中, 为达到最大二阶巴特沃斯频率响应, 其反馈极点应设置为:

根据式 (1) 可得到反馈电容值。

-3d B带宽为:

下面分析放大电路噪声特性, 放大电路等效输入电流噪声为:

式 (3) 中, 为等效输入噪声电流;为放大器的反相输入电流噪声;为放大器的输入电压噪声;为二极管电容;4KT应等于1.6E-20J (温度在290K时) 。

电路设计中, 跨阻增益分别为50KΩ、10KΩ、1KΩ, 根据式 (1) 至 (3) , 计算不同增益情况下, 电路反馈电容、带宽及噪声如下:

从表1中可得该设计中噪声大于放大器自身噪声参数1.3 p A/, 该设计电路中噪声满足要求。

模拟输入信号选择开关

前置放大电路设计要满足输入动态范围大, 输出动态范围小, 高增益等要求, 需要根据信号强弱控制增益放大倍数, 使得输出信号大小保持在合适的范围内。本设计中采用模拟输入信号选择开关切换跨阻增益, 使得输出信号能够满足后端处理电路要求。

ADG704是美国Analog Device公司生产的4路模拟输入信号选择芯片, 其控制信号选择管脚为A0、A1, 通过A1A0组成不同的数字组合, 可以选通4路开关中的1路。该芯片具有很小的导通电阻 (2.5Ω) , 高带宽 (200MHz) , 开关导通截止时间短, 功耗低等优点, 广泛应用于电源系统、通信系统, 视频开关等方面。真值表如表2所示。

3 试验结果

增益控制设计思想:通过判断输出电压信号VO, 模拟开关ADG704选择不同跨阻, 实现对输出电压信号进行衰减, 保证输出信号始终在290m V-3V之间。当输出信号小于290m V时, 通过控制电路输入A1A0组合选择开关中的一个闭合, 选择电阻值较大的RF;无信号时, 控制电路输入A1A0组合选择50KΩ, 电路始终处于增益最大位置。当输出电压信号大于3V时, 控制电路输入A1A0组合, 依次选择电阻值较小的, 直至电路饱和输出电压3V。

试验主要验证, 输出处于临界点时, 模拟开关ADG704切换电阻后是否能够满足设定要求, 即反馈电阻为R1、R2、R3时, 保证输出电压信号范围始终在290m V-3V之间, 试验结果如下表3所示:

从表3可以看出, 增益电阻为50 KΩ, 输出达到2.96V时切换增益电阻为10KΩ, 输出信号幅值衰减5倍;增益电阻为10KΩ, 输出达到2.98V时切换增益电阻为1KΩ, 输出信号幅值衰减10倍;该放大电路能够检测到光电流信号范围为6μ-3m A, 输入信号动态范围为54d B, 输出信号的动态范围为20d B。

4 结论

本文从理论上详细分析了程控增益前置放大电路的特点及噪声特性, 并以其为指导以OPA656和ADG704为例, 设计测试了程控增益前置放大电路, 测试结果表明, 设计电路具有输出线性良好及结构简单的优点。该程控增益放大电路实现了大动态范围输入, 小动态范围输出的功能。对微弱光电信号检测系统前置放大电路的设计, 具有一定的参考意义。

参考文献

[1]安毓英, 曾晓东.光电探测原理[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2004.

[2]Narayan D T.Photodiode characteristics[Z].United States:UDT Sensors Inc, 2000.

[3]戈文杰, 喻杰奎, 胡强高, 江毅.微弱光信号检测系统的研究[J].光通信研究, 2013, 177 (3) :51-53.