3.1 MSP430單片機和液晶

　　MSP430系列單片機是美國德州儀器(TI)1996年開始推向市場的一種16位超低功耗的混合信號處理器。使用了MSP430F149型號的單片機，利用A/D采樣峰值檢測電路的信號，編程處理后最終完成在1602液晶上顯示輸出電壓峰峰值和有效值數(shù)據(jù)的功能。為了減少功耗，并降低數(shù)字系統(tǒng)對模擬信號的干擾，采樣完成后，將微控制器設低功耗模式。同時為了實時采樣后數(shù)據(jù)顯示不會閃爍，編程時利用定時器定時1 s后中斷，使液晶每隔1 s才顯示一次采樣數(shù)據(jù)。電路如圖5所示。

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　　圖5 單片機和液晶電路圖

　　3.2 軟件流程

　　軟件流程，如圖6所示。

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　　圖6 軟件流程圖

　　4 性能測試與分析

　　測試儀器有：泰克公司TS1002 160 M數(shù)字示波器和RIGOL DS1022 20M信號源。

　　測試方法主要分3步：(1)連接+5 V、+15 V電源，在輸入端接入信號發(fā)生器信號。(2)輸入通頻帶范圍為10 Hz～10 MHz，電壓峰峰值0～100 mV的信號，測試通頻帶內(nèi)是否平坦。(3)改變輸入電壓的頻率和有效值，分別記錄輸出電壓的峰峰值和有效值。

　　相關測試數(shù)據(jù)如表1所示。

　　表1 40dB時輸入輸出測試

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　　如表1所示，放大器在預置帶寬為10 Hz～10 MHz、最大增益為40 dB的時候，通頻帶內(nèi)很平坦。此時最大不失真輸出電壓約為10.20 V。經(jīng)測試，該電路最大增益為42 dB。制作和調(diào)試出的實物圖如圖7所示。

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　　圖7 實物圖

　　5 結束語

　　本設計實現(xiàn)了一個5 V單電源供電的寬帶放大器基本功能，完成了系統(tǒng)的硬件與軟件設計，解決了較難在輸出負載上不失真輸出電壓峰峰值≥10 V、輸出電壓的峰值檢測、A/D采樣顯示等問題。