基于MSP430的低频功率放大器设计.pdfVIP

第24卷第2期 2010年 6月 南通职业大学学报 J0URNAL 0F NANT0NG V0CATIoNAL C0LLEGE Vo1．24NO．2 Jun．2010 doi：lO．39690．issn．1008-5327．2010．02．023 基于 MSP430的低频功率放大器设计 张进峰，尚 丽，淮文军 (苏州市职业 大学 电子信息工程 系，江苏 苏州 215104) 摘 要：以MSP430F135单片机作为测量和显示的核心部件，采用两级前置放大电路、功率放大电 路、带阻滤波电路、电流转换电路(功率测量电路)等组成一个低频功率放大器电路 系统。测试结果表 明，该 系统能实现信号功率放大功能，具有输 出噪声低、工作频带宽(1O Hz～50 kHz)、输出效率较 高 的特点。 关键词：MSP430F135单片机；前置放大电路 ；功率放大电路 ；带阻滤波电路 中图分类号 ：TN91 文献标 志码：A 文章编号 ：1008—5327(2010)02—0080—04 The Design of Low-Frequency Power Amplifier Based on M SP430 ZHANG Jin-feng，SHANG Li，HUAI Wen-jun (Department of Electronic Information Engineering，Suzhou Vocational University，Suzhou 2 1 5 1 04，China) Abstract：W ith MSP430F 1 35 microcontroller as a core component of measurement and display，using two pre-amplifer,power amplifer circuit，band-stop filter circuit，current conversion circuit(power measurement circuit)composed of a low—frequency power amplifer circuit system．Actual test results show that the system is able to achieve signal power amplification with low noise output，the working~equeney band 10Hz-50kHz and rather high amplification efficiency． Key words：MSP430F1 35 microcontroller；preamplifier；power amplifier；bandstop filter circuit 在科学实验和生产实践中，常常要求电子设 备或放大器的最后一级能带一定的负载。例如， 使扬声器的音圈震动发出声音、推动电动机旋 转、使继电器或记录仪动作等，这都要求放大器 不但输出一定的电压，而且能输出一定的电流， 即要求放大器能输出一定的功率【1。本文根据电 子设计竞赛的要求，当负载为 8 Q时，输出功率大 于等于5 W，频率响应 20 Hz～50 kHz，输入正弦波 最小值 5 mV，同时实现对功放电路的效率测试。 1 系统总体方案 鉴于通频带与运放放大倍数的关系 ，本设计 采用了两级前置放大和功率放大的方法。其中两 级前置放大电路由低噪声的 NE5532集成芯片组 成；输出级的推挽功率放大电路由MOSFET场效 应管 IRF640B和 IRF9640芯片组成 ：考虑在测试 频段范围内功率参数的测量，采用 AD536芯片组 成有效值／电压转换电路，并用 MSP430F135单片 机采集转化得到的电压实现功率效率的测量和显 示：为了消除 5O Hz的工频干扰信号，采用无源双 T阻带滤波电路对输入信号进行有源滤波，实现 阻带频率范围为40～60 Hz的带阻滤波器。根据上 述分析，所设计的总体设计方案的原理方框图如 图 1所示 收稿 日期 ：2010—01—18 基金项 目：江苏省青蓝工程资助项目，苏州市职业大学校级研究课题(SZDYKC一090702) 作者简介 ：张进峰 (1974一)，男 ，江苏常熟人 ，高级实验师 ，研究方 向为工业 自动化。 第 2期 张进峰等：基于 MSP430的低频功率放大器设计 要 馨 H带阻滤波H功耄 大H 负载 稳定 电压 正弦信号源 l l 显示电路 图 1 系统 总体设计方案框 图 2 理论分析与设计 I有效值一 l电压转换 单片机 MSP43OF135 2．1前置放大电路设计 前置放大器的主要任务是放大小信号