中频自动增益数字控制电路的研究样本.doc

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中频自动增益控制数字电路的研究
( 数字电子技术实验)
朱明强 侯建军 佟毅 陈新
9月9日
自动增益数字控制电路是一种在输入信号变化很大的情况下, 输出信号保持恒定或在较小的范围内波动的电路。在通信设备中, 特别是在通信接收设备中起着重要的作用。它能够保证接收机在接收弱信号时增益高, 在接收强信号时增益低, 使输出保持适当的低电平, 不至于因为输入信号太小而无法正常工作, 也不至于因为输入信号过大而使接收机发生堵塞或饱和。

一、 实验目的
掌握中频自动增益数字电路设计能够提高学生系统地构思问题和解决问题的能力。经过自动增益数字电路实验能够系统地归纳用加法器、 A/D和D/A转换电路设计加法、 减法、 乘法、 除法和数字控制模块电路技术, 培养学生经过现象分析电路结构特点, 进而改进电路的能力。
二、 技术指标及设计要求
1．基本要求
( 1) 用加法器实现8位可控加/减法( 6到30, 步长为3) 电路。
( 2) 用移位寄存器实现8位可控乘/除法( 2到16, 步长为2n) 电路。
( 3) 用加法器实现2位乘法电路。
2.发挥部分
( 1) 用D/AC1210实现12位的模拟信号输入, 模拟信号输出乘法电路。
( 2) 用D/AC1210实现12位的模拟信号输入, 模拟信号输出除法电路。
( 3) 用D/AC1210实现12位数字控制增益可调电路。
3．附加部分
( 1) 设计一个电路, 输入信号50mV到5V峰峰值, 1KHZ～100KHZ的正弦波信号, 输出信号为3到4V的同频率, 不失真的正弦波信号。精度为12位, 负载500Ω。
( 2) 扩展输入电压范围至20mV～8V, 频率范围至30HZ～1MHZ, 输出信号为3-5V的同频率, 不失真的正弦波信号。精度为12位, 负载500Ω。
( 3) 若输出成为直流, 电路如何更改。
4．实验研究
( 1) 8位可控加/减法电路控制模块关键是什么?
( 2) 8位可控乘/除法电路控制模块关键是什么?
( 3) 加法器实现2位乘法电路原理?
( 4) D/AC1210工作方式有哪些?
( 5) 引入竞争与冒险现象, 探究其产生原因。。
( 6) 测量输出信号失真方法有哪些?
( 7) 附加部分( 2) 用双极型组成的数模和模数电路能否实现?
( 8) 研究自动控制增益电路精度不变的前提下, 提高输入到输出一个周期的速度。
( 9) 估算或测量附加部分输入到输出的时间?
( 10) A/D和D/A转换电路的参考电压和输出最大电压有什么关系?
( 11) 当输出成为一条直线时, 能否达到自动增益控制的目的?
( 12) 输出负载改为8Ω, 应如何修改电路?
三、 评分标准
基本要求
类型
序号
测试项目
满分
测试记录
评分
备注
设
计
要
求
( 1)
加/减法电路
8
有( ) 无( )

可控电路
8
有( ) 无( )

( 2)
乘/除法电路
8
有( ) 无( )

可控电路
8
有( ) 无( )

( 3)
2位乘法电路
8
有( ) 无( )

总分
40

发挥部分
类型
序号
测试项目
满分
测试记录
评分
备注
设
计
要
求
( 1)
乘法电路
10
对

( 2)
除法电路
10
对

( 3)
增益可调电路
10
对

总分
30

附加部分
类型
序号
测试项目
满分
测试记录
评分
备注
设
计
要
求
( 1)
电路输出信号
15
有( ) 无( )

负载500Ω
5
有( ) 无( )

失真
4
有( ) 无( )

( 2)
能否实现直线
4
能( ) 否( )

( 3)
其它
2

总分
30

实验特点:
1. 给出不同功能数字电路, 设计数字控制电路, 体现数字系统数字控制性能。
2. 用模拟信号的输入和输出波形, 设计控制增益数字电路, 展开思路, 体现开放性。

加深知识点和技术:
1. 加法, 减法, 乘法, 除法, Ａ/Ｄ转换电路, Ｄ/Ａ转换电路, 控制电路和数字信号补偿电路。
2. 克服竞争冒险现象、 失真现象, 精度与速度矛盾, Ａ/Ｄ转换和Ｄ/Ａ技术等。