水声信号功率放大器的设计与实现

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该串口通信模块除了MAX202外,单片机还外接复位芯片X25045。当超过设定时间没有得到单片机输出的复位信号,X25045将通过复位口对单片机复位,以提高单片机系统的抗干扰性能。在编写单片机程序时要特别注意对X25045的复位。另外,单片机通过并口控制3个模拟开关芯片4066,共12条线路的通断。当单片机收到来自PC机的信息后,选通不同的通路,等于将不同的电阻连接到运放输入端与输出端之间,便达到调整前置放大模块增益的目的。根据单片机多机通信特点,PC机如果要与指定的单片机实现点对点通信,必须满足下列条件:PC机串口信息帧格式应同单片机一致,包括1位起始位、1位停止位、8位数据位1个第9位,本系统选定波特率为9 600b/s。单片机所需程序的流程图如图3所示。单片机的主要工作就是响应串口中断,当有信号由串口传来,单片机接收并识别内容,然后按照内容将事先安排好的控制位拉高,达到选通某一路模拟开关的作用。


2.2 前置放大模块


由于该部分电路只是对信号进行预处理,采用由运放、电阻和电容组成的放大电路,如图4所示。


图4中运放、电阻和电容构成带通滤波器,通带为f1<f<f2(f1=1/2πR1C1,f2=1/2πR2C2)。在通带内,放大器的增益约等于-R2/R1。信号由反向端输入,按照设定的增益进行放大,同时滤除其低频和高频部分的噪声信号。


在实际电路中就是通过调节R2的值达到调整放大增益的目的,图5为前置入大器电路。实际电路中,运放的输出端并联了12个不同阻值的电阻。同时,电阻另一端分别与模拟开关的12个输入端相连,而所有模拟开关的12个输出端都与运放反向输入端相连。

 

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