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毕业设计133集成运放参数测试仪

集成运放参数测试仪——程序设计内容摘要:该课题设计的运算放大器闭环参数测试系统是基于MSC-51单片机控制模块,并且由LCD(Liquid Crystal Display)显示模块,键盘模块,数据采集和转换模块,采用DDS芯片(AD9851)实现了40kHz~4MHz的扫频输出模块等五部分组成。

采用辅助运放测试方法,可对运放的输入失调电压、输入失调电流、交流差模开环电压增益和交流共模抑制比以及单位增益带宽进行测量。

在软件上,用C语言来编程实现。

其要实现的功能包括:对来自TLC2543A/D转换的数字信号进行接收、分析、计算和对结果的显示;通过不同键值的接收、分析来控制对不同对象的测量,并在LCD上显示对应的人机界面;对来自DDS的高频信号源的频率进行控制来实现对集成运放的带宽参数的测试和显示。

而且具有自动量程转换、自动测量功能和良好的人机交互性。

关键词:单片机 C语言 DDS LCD 人机交互界面The Instrument for testing the Parameters of IntegratedOperation Amplifier——program designAbstract:This system is designed based on C51 microcontroller to measure the close loop parameters of the operation amplifier. The system conclude five modules: LCD (liquid crystal display) display module, keyboard module, data collection module, conversion module, and the module of generating sweep sine-wave signal with frequency range from 40 kHz to 4 MHz, using the DDS chip of AD9851. The system can measure the input offset voltage、the input offset current、the open loop AC differential mode voltage gain、the AC common mode rejection ratio and unit gain bandwidth,using the measure method of assistant amplifier. The data can be display on the LCD which is using of C program. And the function concludes: receiving, analysing and calculating the digital signals from TLC2543A/D then send them to show; accepting different key value on keyboards, analysing and processing it for controlling the measurement of different target and display on the LCD with different computer interface; controlling the bandwidth of HF signal source from DDS chip to measure the integrated transport bandwidth parameters and display the result. What’s more C51 microcontroller can control relays to complete auto measurement range switching ,auto measuring and good interface.Key Words:MCU CLanguage DDS LCD interface目 录前言 ............................................................................. 1 一、系统原理框图 ................................................................. 1 二、硬件单元电路设计与实现 . (2)(一) ioc V 、io I 、vd A 、cmr K 四个参数的测试电路 ................................ 2 (二) 单位增益带宽测量电路 ................................................. 3 (三) 测试vd CMR A K 、的信号源 ................................................ 3 (四) 峰峰值检测电路的设计 . (4)(五) A/D 采样电路 ......................................................... 4 (六) 扫频信号源 ........................................................... 4 (七) 键盘接口电路 ......................................................... 5 (八) 显示接口电路 ......................................................... 5 三、软件设计 (6)(一) 软件功能设计 ......................................................... 6 (二) 系统软件框图和程序流程图 ............................................. 6 (三) 软件模块设计 ......................................................... 7 四、系统测试 .. (19)(一)程序调试方法 .......................................................... 19 (二)软件调试 .............................................................. 19 (三)联机调试 .............................................................. 20 五、结束语 ...................................................................... 20 六、感谢词 ...................................................................... 20 参考文献 ........................................................................ 20 附录一 .......................................................................... 21 附录二 .......................................................................... 22 附录三 .. (36)(一)TLC2543 ............................................................... 36 (二)LCD 液晶显示器 ......................................................... 36 附录四 .. (38)集成运放参数测试仪——程序设计前言目前国内外市场上各种型号的集成运放参数测试仪已经相当多,而且普遍性都采用“辅助放大器的测量方法”,使测试仪的整个系统具有稳定性好,精确度高,范围大的特点,而且测试仪测试参数一般包括:正向最大输出电压+opp V ,负向最大输出电压-opp V ,正向最大共模输出电压+icm V ,负向最大共模输出电压-icm V ,正转换速率+ r S ,负转换速率-r S ,静态工作电流q I ,输入失调电压ioc V ,共模抑制比cmr K ,开环增益带宽乘积BW ,输入失调电流Iio ,开环电压增益vd A ,基极偏置电流ib I 等15项。

但这种测试仪有一种共同的特点电路系统复杂,成本高,因此在某些应用领域中不能普遍使用。

在此我们根据GB3442—86《半导体集成电路运算电压放大器测试方法的基本原理》规定的测试方法来设计,主要测试参数包括:输入失调电压ioc V ,共模抑制比cmr K ,开环增益宽带乘积BW ,输入失调电流io I ,开环电压增益vd A 等5个,而且用MSC51系列单片机作为中央处理器,这样大大降低了成本,并且具有显示功能,使用方便,体积小,适合搬移,系统稳定。

在软件方面,汇编语言是能直接控制单片机的底层语言,而且在控制硬件和位操作等方面表现很优异,程序运行时效率也很高,但当用汇编语言来编制复杂的数学运算类型的程序时就显得有些不方便。

而使用C51高级语言开发MSC51系列单片机比汇编语言优越地多,如程序编写直观易懂、便于移植、便于修改和维护、便于进行模块化程序设计、提高计算精度等。

虽然高级语言在产生代码方面会比较长些,而且运行速度相对来说会慢些但对于当今作为开发的计算机软件来说优化程序的编译已经不是问题。

在次我们结合了该设计自身的特点和需要,综合分析了以上的优、缺点最后决定采用C 语言来编程,实现这个课题的功能,从而也提高其使用性。

该成品可方便用于小型实验或个人实验室等场合。

一、 系统原理框图该系统包括软件和硬件两个方面,程序被下载到单片机中,自动进行一系列测试工作,而且可以通过良好的人机界面对其进行选择、控制。

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