【摘 要】
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在信号检测领域中,由于原始信号的动态范围比较大,信号幅度范围波动不规则,需要随机变更放大器的增益自动适应大范围变化的模拟信号,为了使放大器能够精确控制放大倍数,实现程控增益放大,且放大倍数的步进控制在较小范围内,本文设计的程控增益放大器模块采用双模式方式工作,模式一是固定增益输出信号可变模式,模式二是固定输出信号增益可变模式。放大器模块使用STM32F407ZGT6作为微控制器,微控制器与多级可变
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在信号检测领域中，由于原始信号的动态范围比较大，信号幅度范围波动不规则，需要随机变更放大器的增益自动适应大范围变化的模拟信号，为了使放大器能够精确控制放大倍数，实现程控增益放大，且放大倍数的步进控制在较小范围内，本文设计的程控增益放大器模块采用双模式方式工作，模式一是固定增益输出信号可变模式，模式二是固定输出信号增益可变模式。
放大器模块使用STM32F407ZGT6作为微控制器,微控制器与多级可变增益放大器、固定增益放大器、峰值检测电路构成闭环控制,形成自动增益控制电路。首先对峰值检测电路输出的信号进行AD采集，其次经过DA反馈使得整个模块处于动态平衡状态，这种闭环控制系统能够精确地控制增益和输出信号，测试得到实验数据并验证结果。上位机与程控增益放大器模块通过USB-RS232串口进行通信来实现人机交互。
实验结果表明该模块能够在1kHz～20MHz频率范围内实现-20dB～60dB的增益控制；固定增益时，增益相对误差在3.0%以内；固定输出电压时，电压相对误差在3.0%以内，测试结果达到指标设计的要求，与传统程控放大器模块相比该模块具有以下优势：
(1)上位机软件用Visual Studio平台下的MFC用户界面设计属于自己的上位机软件控制界面，此软件控制界面可以挂载多项硬件模块，为后续软件控制界面打下坚实的基础。上位机与程控增益放大器模块之间的人机交互可以最大程度上以人们的意愿为目的完成信息处理与管理，使程控增益放大器模块脱离独立工作的模式，更科学的杂糅到智能仪器里面进行人机交互。
(2)此模块达到了宽带、高精度和高增益的性能指标，并将三者性能指标同时兼顾并优化，折中考虑性能指标使其不再单一，也为程控增益放大器模块集成化奠定基础，使该模块标准化、小型化、智能化。
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