1、 1 本科毕业设计 (论文 )开题报告 电子信息 工程 应用可编程逻辑器件控制的 信号放大器 设计 一、课题研究意义及现状 随着我国的经济 飞速发展 ，社会对电子产品的需求量也就越来越大，目前，我国的电子产品市场正在迅速的壮大，对信号处理要求的提升，信号可控放大显示出其重要性。当输入信号为弱信号的时候，信号处理电路需要具有放大功能。程控放大器设计，能够针对输出信号的要求，方便的选择与控制增益的大小，提高应用效果。由于信号源的多样性，经常需要采集系统的前向通道具有可变的放大倍数，使之能够对测量信号进行满量程放大，以保证测量的精度 。 因此，对信号放大器 的研究有极其广阔的发展前景和巨大的经济价值
2、。 1962 年美国 EG&G PARC(SIGNAL RECOVERY 公司的前身 ) 的第一台锁相放大器 (Lock-in Amplifier，简称 LIA)的发明，使微弱信号检测技术得到标志性的突破，极大地推动了基础科学和工程技术的发展。目前，微弱信号检测技术和仪器的不断进步，已经在很多科学和技术领域中得到广泛的应用，未来科学研究不仅对微弱信号检测技术提出更高的要求，同时新的科学技术发展反过来促进了微弱信号检测新原理和新方法的诞生 1。 可编程逻辑 器件从出现到发展至今，已经达到了兴盛时期。 FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列 )在现代
3、数字电路设计中发挥着越来越重要的作用。FPGA/CPLD(Complex Programmable Logic Device)所具有的静态可重复编程和动态在系统重构的特性，使得硬件的功能可以像软件一样通过编程来修改，这样就极大地提高了电子系统设计的灵活性和通用性，缩短了产品的上市时间并降低可电子系统的开发成本，且可以毫不夸张地讲， FPGA/CPLD 能完成任何数字器件的功能， 从简单的 74 电路到高性能的 CPU。它的影响毫不亚于 20 世纪 70 年代单片机的发明和使用。因此，采用 PLD 来控制 放大 器，将给 放大 器的设计带来更大的方便，促使 放大 器设计技术的更快发展。 二、课题
4、研究的主要内容和预期目标 课题研究的主要内容和预期目标 : 1.研究可编程逻辑器件实现对信号放大的控制 ,分析信号放大原理； 2.完成信号放大电路设计； 3.合理选用可编程逻器件；设计可编程逻器件基本电路，设计可编程逻器件控制电路； 2 4.完成硬件电路搭建，完成 VHDL 语言程序设计，控制信号放大及显示；通过控制网络电阻的连接 达到控制程序控制程控放大器的输出； 5. 精心调试，达到指标要求，使程控放大器满足一定的增益带宽积，放大器的增益为60db， 10db 步进可调，并具有抗干扰能力与带载能力。 三、课题研究的方法及措施 本设计 主要 采用 以 FPGA 为核心，用外部按键来控制 FP
5、GA 的工作。 通过 按键的操作 来控制 FPGA， 达到 显示 目的 。 用 VHDL 语言编程实现一个放大器增益可设置，包括数码管显示模块，按键控制模块，电源模块等，进行软件程序的编写，调试下载到芯片中。 根据以上的总体方框图 ，按键采用 4*4 键盘，显示采用二位数码管，放大器的放大倍数采用固定的放大倍数，程控 信号放大 器的电阻网络通过模拟开关来选择。 首先，针对 放大 电路原理，阅读 放大 器的相关资料，对 信号放大 原理和作用有较深的了解；熟悉 FPGA、运放、模拟开关等的信息，各选一款芯片，清楚它们的性能和作用。 其次， 对 按键 控制 电路 、 数码管显示电路 、 放大电路 、
6、电源 电路等 模块进行设计 ，然后将数模块整合成一个电路，进行仿真。成功后，进行硬件电路的搭建，完成后测试电路的参数。最后，根据硬件电路的连接方式和 FPGA 的引脚，进行 VHDL 语言程序的设计。 进行软件仿真后，下载到 FPGA 中，对系统的性能进行测试， 看是否达到设计要求，并进行分析总结。 认真有序的开展毕业设计的工作，将自己通过实践所得来的经验和结论，写成有价值的毕业论文。同时，处理好做毕业设计和上课的冲突，做到两者的兼顾和并进，合理安排用在这两者上的时间和精力。 四、课题研究进度计划 2011/2012（第一学期）： 第 1 周至第 10 周：查找相应资料，确定自己的毕业设计课题
7、，进行文献阅读，熟悉课键盘输入 FPGA 核心芯片 2 位数码管显示 输入信号 放大器 输出 增益大小 正弦波 增益显示 波形大小 切换电阻网络阻值 3 题内容，选择其中恰当的进行外文翻译，通过自己对文献的理解和归纳，完成文献综述。 第 11 周至第 12 周：通 过上阶段对文献的阅读，整理出自己对于课题完成的思路，得到自己的设计方案，完成开题报告，准备开题答辩。 第 13 周至第 19 周：对课题的硬件电路进行设计，对各元器件进行熟悉了解，通过软件对设计的电路进行仿真，待成功后进行硬件电路的搭建。 2011/2012（第 二 学期）： 第 1 周至第 3 周：完成硬件电路，测试电路的性能。对
8、各个参数进行确认后，进行软件的设计仿真，成功后将其下载到芯片。 第 4 周至第 5 周：对设计的实现进行分析，撰写毕业设计论文。完成毕业设计论文的修改，查阅资料，找出知识点，准备答辩。 五、参考文献 1百度百科 .放大器 EB/OL.2011-4-12. 2祝加秀 .4-8GHz 低噪声小信号放大器的研制 D.电子科技大学电工学院， 2004-5. 3王振红 ,张常年 .全国大学生电子设计竞赛赛前训练题精选 (2010)M,北京 :化学工业出版社 ,2010,6. 4石玉军，董安明，向根祥，李素芳 .基于 FPGA和 DA 的数字程控放大器和滤波器 J.成都理工学院学报， 2008， 29（
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