探析單片機的程控小信號放大線路

王烈

摘要：單片機是通過電路集成線路將一些數(shù)據(jù)處理器進行組合、集成到硅片上，以微型計算機工作系統(tǒng)完成工業(yè)生產(chǎn)，本質(zhì)就是一種電路集成芯片。隨著我國社會生產(chǎn)力的提高，單片機系統(tǒng)在各領(lǐng)域應(yīng)用甚廣，本篇文章在此基礎(chǔ)上，主要對單片機的程控小信號放大線路內(nèi)容和特點進行分析。

關(guān)鍵詞：單片機；程控；小信號；放大線路；分析

中圖分類號：TP301 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0015-01

單片機的程控小信號放大線路主要是通過工作系統(tǒng)中的場效應(yīng)管和三極管裝置來實現(xiàn)微弱信號放大、輸出，增加信息幅度。信息科技水平的發(fā)展，促進了測試系統(tǒng)的開發(fā)和升級，單片機的程控小信號放大線路，需要在結(jié)合新技術(shù)和新手段的基礎(chǔ)上，提高專業(yè)度和功能性，使更適應(yīng)于生產(chǎn)工業(yè)活動。[1]

1 單片機的程控小信號放大線路系統(tǒng)內(nèi)容

單片機的程控小信號放大線路的數(shù)據(jù)采集主要通過高速單片機和精確度較高的APD完成，極大的提高了儀表設(shè)備工作的精確度和效率。單片機的程控小信號放大線路前端線路信號輸出強度小，主要是因為傳感器信號驅(qū)動能力弱，因而放大器需要提高測量精確度，使符合后端電路信號處理要求。同時，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法是通過手動擋調(diào)節(jié)放大器，控制APD信號采集和輸入波動在一定范圍之內(nèi)，但是隨著儀器測量精確度要求的不斷提高，需要使傳感器信號波動幅度在不同測試中都能夠保持較小的誤差。[2]

2 單片機的程控小信號放大線路特點分析

放大線路一般有三個性能判定的指標(biāo)，輸入電阻、輸出電阻以及電壓放大的倍數(shù)，通常會用微變等效電路法分析這些指標(biāo)。其中輸入電阻屬于信號源的等效負(fù)載，是電路輸入電阻的等效表現(xiàn)，同時放大了實際的負(fù)載電阻，并且反映了信號源受放大電路的影響程度大小，輸入電阻的值增大，放大線路的輸入電流也就是從信號源處獲得的電流就減小；輸出電阻主要是用來反映放大線路的負(fù)載能力；單片機的程控小信號放大線路的放大倍數(shù)是電路放大能力衡量的主要指標(biāo)，包括電流、電壓、互導(dǎo)、互阻等內(nèi)容，電路放大倍數(shù)也包括功率放大倍數(shù)，受電阻輸入量和輸出量的影響會發(fā)生數(shù)值變化。

在以往的電話線路中，電源電壓主要由弱電流控制，其中外呼線路工作電源和電壓尤其受弱電流影響。音頻廣播的出現(xiàn)，主要是利用單片機放大線路將音頻設(shè)置成射頻源，方便調(diào)頻廣播的傳送。隨著時代的發(fā)展，大功率放大設(shè)備通過放大電路利用芯片和晶體管的連接形成集成電路，提高了放大電路和放大器的社會應(yīng)用度。單片機的程控小信號放大線路由鍵盤電路、控制電路、驅(qū)動電路和程控放大電路共同組成，在鍵盤顯示器的增益作用下實現(xiàn)人機交互。其中的工作原理就是利用單片機信息集成和輸出實現(xiàn)電阻的增益可控。

3 單片機的程控小信號放大線路程序

3.1 運算集成部分

運算集成放大器是視頻放大器一種，屬于電流運算反饋機器范疇，具有高效、高頻的特點，并且噪聲小，AD811AN寬帶運算集成放大器是視頻預(yù)算放大器中比較典型的一款。放大器增益部分的工作原理是單片機信號處理，單片機一般輸出8位數(shù)的數(shù)字放大信號，輸入源為參考電壓端，信號轉(zhuǎn)換過程由DAC0832完成，電流輸出經(jīng)過運算，獲得輸出電壓，在這個過程中要保證輸出倍數(shù)滿足要求，就要保證R0d和Rf比值的連續(xù)可調(diào)。增益放大器模擬信號的集成和輸出需要阻抗輸入線性運算來促進放大器功能實現(xiàn)。在轉(zhuǎn)換器內(nèi)部芯片中有輸入寄存器，通常分為兩級，主要輸入方式包括直通式、單緩沖形式和雙緩沖形式。電路的同步轉(zhuǎn)換和異步輸入都要滿足不同電路要求，以電流輸出形式完成轉(zhuǎn)換結(jié)果。單片機片內(nèi)有固定的反饋電阻，可以運放也可以外接。

3.2 軟件設(shè)計

單片機的程控小信號放大線路系統(tǒng)主要采用模塊軟件設(shè)計實現(xiàn)單片機的控制功能。單片機模塊化控制包括程控放大模塊、按鍵出入模塊和驅(qū)動顯示模塊等，對于總體模塊的控制需要進行子程序調(diào)節(jié)，對于數(shù)據(jù)初始化定義和寄存器定義以及單片機不同端口變量定義等均要進行程序設(shè)計。對于單片機的程控小信號放大線路軟件設(shè)置中的控制模塊初始化設(shè)計按鍵開始、初始化、驅(qū)動顯示、啟動轉(zhuǎn)換命令（是或否）、轉(zhuǎn)換結(jié)果和最終的程序結(jié)束命令。模擬信號轉(zhuǎn)換倍數(shù)需要對電阻網(wǎng)絡(luò)完成編程以后才能實現(xiàn)集合和輸出，對于放大器的輸出調(diào)整也要進行輸入、輸出電壓比較，根據(jù)數(shù)值的不同調(diào)整輸出放大倍數(shù)。[3]

4 結(jié)語

現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，促進了數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，一些機械設(shè)備也更加傾向于智能化、數(shù)字化發(fā)展，單片機的程控小信號放大線路在電子技術(shù)發(fā)展過程中始終發(fā)揮著重要作用。單片機的程控小信號放大線路的設(shè)計和使用為人們生產(chǎn)、生活活動提供便利，滿足人們基本的生存、發(fā)展需要。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子信息技術(shù)的應(yīng)用于發(fā)展將大大促進單片機的程控小信號放大線路的使用，使其不斷朝著智能化、集成化、數(shù)字化和多能多樣化發(fā)展。

參考文獻

[1]左中華，申鐵權(quán)，劉暉.基于單片機的程控小信號放大電路[J].軟件導(dǎo)刊，2012，12：31-33.

[2]嚴(yán)剛峰.一種小信號放大電路設(shè)計[J].成都大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，04：378-380.

[3]馬如偉，張志禹，張春美.基于單片機的配電線路故障檢測方法研究[J].微型機與應(yīng)用，2016，07：30-32+40.