中频自动增益控制电路.docx

数字电子技术实验报告中频自动增益数字电路的研究学 院：电子信息工程学院专 业：通信工程学 号 生：小组成员第一章 实验简述及目的1.1实验简述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。1.2实验目的掌握中频自动增益数字电路设计可以提高学生系统地构思问题和解决问题的能力。通过自动增益数字电路实验可以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 。培养学生通过现象分析电路结构特点，进而改善电路的能力。1.3实验特点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。??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。第二章 设计任务要求2.1 基本要求（1）用加法器实现2位乘法电路。2.2发挥部分（1）设计一个电路，输入信号50mV到5V峰峰值，1KHZ～10KHZ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8位，负载500Ω。（2）发挥部分（1）中，若输出成为直流，电路如何更改。第三章设计方案及论证3.1基本部分3.1.1 任务分析（1）用加法器实现2位乘法电路。用加法器实现两位乘法，可考虑利用乘法电路的乘法公式，将相应数的高位和低位依次对应相乘，将乘得的结果按照乘法公式依次送入74LS283的输入端。由计算公式3-1可知，两个二进制数（A1A0与B1B0）相乘，可得到四位二进制数分别相乘的积（A1B1，A1B0，A0B1，A0B0），令S2=A1B1，S1=A1B0+A0B1，S0=A0B0，则输出S2、S1、S0即可。式3-13.1.2 实验方案①方案一根据二进制数的乘法公式，设两位二进制分别为A1、A0和B1、B0，输出从高位到低位依次为S3、S2、S1、S0，其中S0=A0*B0，S1=A0*B1+A1*B0，S2=A1*B1+S1可能产生的进位，S3=S2可能产生的进位。其中两数相与可以用74LS08（两输入四与门）实现，而加法可以用74LS283（四位二进制超前进位全加器）实现。②方案二用74LS138的译码功能，将相与的两位数送入地址选入端A、B，输出端Y3为所得的结果，只有当A、B处的数全为1时，输出Y3才为1，否则为0，这样就达到了用74LS138代替与门74LS08的效果。剩下的加法功能与方案一样。方案比较：第一个方案用一个74LS08就可以实现四个与门的功能，而第二种方案需要4个74LS138，显然方案一更好，所以选方案一，但是方案二所采取的思想有较大的参考意义。3.1.3 方案及系统机构设计采用四位快速进位加法器74LS283和与门74LS08，其中任意两个二进制数的乘运算通过与门74LS08实现，它由四组2输入端的与门（正逻辑）构成，其引脚图如图3-1所示。图3-1 74LS08引脚图三个结果的求和通过将运算结果输入到加法器74LS283的不同位实现，它是四位二进制全加器，其逻辑图与引脚图如图3-2所示。图3-2 74LS23逻辑图与引脚图电路的结构图如图2-3所示。图3-3 乘法器电路结构图3.1.4 具体电路设计图2-4 用加法器实现2位乘法电路图如图3-4所示，用加法器实现2位乘法电路的电路图由两个芯片构成，分别是74LS08与74LS283。两个两位二进制数A1A0与B1B0在74LS08中进行了与运算，即相乘后产生四个二进制数A1B1、A1B0、A0B1、A0B0，进入了74LS283中，经过全加器的运算产生S3S2S1S0，其中S3=0，S2=A1B1,S1=A1B0+A0B1,S0=A0B0，连接数码管后即可输出计算结果。3.1.5 测试结果及分析表格3-1 理论与测试结果实际测试结果与理论计算结果一致，此电路图是正确的。3.2 发挥部分3.2.1 任务分析及方案比较本题的关键在于峰值捕获，如果能确定一个信号的峰值，那么就有多种方法实现信号增益的自动控制，以下是我们在分析实验时的两种方案。?方案一：将信号通过其峰值作为的参考电压的ADC获得该信号每时每刻对峰值的占比，再将该比值通过不同参考电压的DAC来恢复出频率、波形一致，振幅稳定在一定范围内的输出信号。?这种思路的优点是精度比较高，而且ADC和DAC都可以作为理想元件处理，不需要考虑实际元件的各种特性，只要能够达到理想元件的要求即可实现。缺点是ADC只能处理正信号，因此一