2012年ti杯電子設(shè)計(jì)大賽a題

1、2012年TI杯電子設(shè)計(jì)大賽（杯電子設(shè)計(jì)大賽（A題）題）——微弱信號(hào)檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)微弱信號(hào)檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)（2）純電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的分析：題目要求純電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的衰減系數(shù)不低于100。所以該部分電路采用精密電阻對(duì)疊加的信號(hào)進(jìn)行100倍的衰減。（3）微弱信號(hào)檢測(cè)電路的分析：由于信號(hào)本身就比較小，又經(jīng)過(guò)衰減網(wǎng)絡(luò)衰減了100倍，因此在進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)之前先采用OPA2227對(duì)微小信號(hào)進(jìn)行了前置放大，OPA2227是雙路低噪聲高精密的運(yùn)放，可以精確的對(duì)信

2、號(hào)進(jìn)行放大。該前置放大網(wǎng)絡(luò)將小信號(hào)又放大了100倍，以方便后續(xù)電路的測(cè)量。微弱信號(hào)檢測(cè)電路采用了一個(gè)六階的帶通濾波器，中心頻率是1KHZ，以濾掉除正弦信號(hào)以外的各種噪聲信號(hào)。為后續(xù)電路的測(cè)量做準(zhǔn)備。帶通濾波器主要采用了OP07運(yùn)算放大器做為主芯片。只要外圍模擬軟件選擇合適，誤差不會(huì)超出2%。（4）顯示電路的分析：交流電壓信號(hào)不能直接測(cè)量，在顯示正弦信號(hào)的大小之前需要先對(duì)交流電壓信號(hào)進(jìn)行處理，本設(shè)計(jì)讓正弦信號(hào)通過(guò)AD637（真有效值轉(zhuǎn)換芯

3、片）轉(zhuǎn)換成直流電壓信號(hào)后測(cè)量，AD637轉(zhuǎn)換精度高，失真小，最大失真誤慶功為0.02%2個(gè)字要求。測(cè)量采用雙積分型ADCMC14433完成，MC14433是三位半模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，精度為0.05%1個(gè)字，完全符合電路精度的要求。1.2選用選用TI器件的依據(jù)與理由器件的依據(jù)與理由本系統(tǒng)選用了MSP430G2553單片機(jī)，OPA2134雙音頻運(yùn)放，INA2134差分運(yùn)放，OPA2227低噪聲高精度運(yùn)放，OP07運(yùn)算放大器，TL431穩(wěn)壓器件等6

4、個(gè)TI器件。（1）MSP430G2551單片機(jī)：MSP430系列單片機(jī)是美國(guó)德州儀器（TI）1996年開(kāi)始推向市場(chǎng)的一種16位超低功耗的混合信號(hào)處理器（MixedSignalProcess）。它將許多模擬電路外設(shè)（如ADC、DAC、模擬比較器等）和各常用數(shù)字模塊（如SCI、SPI、I2C、看門(mén)狗、PWM、CAP、定時(shí)計(jì)數(shù)器）集成在芯片內(nèi)部。由于它具有處理能力強(qiáng)、運(yùn)算速度快、集成度高、外部設(shè)備豐富、超低功耗等優(yōu)點(diǎn)，而且有很高的性價(jià)比，因此

5、在許多領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。MSP430單片機(jī)可以采用匯編語(yǔ)言或C語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。它支持JTAG調(diào)試，其硬件仿真器是一個(gè)簡(jiǎn)單的并口轉(zhuǎn)接器，并且適用于所有的MSP430單片機(jī)。其超低功耗在睡眠模式時(shí)最低消耗電流可低至0.1uA，且有七種低功耗模式可供選擇，多個(gè)IO支持中斷模式滿足系統(tǒng)對(duì)外部中斷的需求。其軟件是由IAR公司提供的EmbeddedWkbench集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。此軟件人機(jī)界面友好，并能很好的支持C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)。由于本系統(tǒng)屬于儀表類(lèi)

6、設(shè)計(jì)，因此涉及到自動(dòng)控制以及低功耗方面的要求。MSP430單片機(jī)IO口端豐富，所消耗的功耗低，因此是此系統(tǒng)設(shè)計(jì)最佳的選擇。（2）OPA2134雙音頻運(yùn)放：OPA2134頻帶很寬，轉(zhuǎn)換速率高，而且超低噪音超低失真，高輸出驅(qū)動(dòng)能力，聲音是屬于細(xì)致型的。非常適合用于本設(shè)計(jì)的噪聲及信號(hào)。（3）INA2134差分運(yùn)放：INA2134完全指定高性能音頻應(yīng)用，低失真，高壓擺率，良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，此外高輸出電壓擺幅和高輸出驅(qū)動(dòng)能力，允許應(yīng)用在要救濟(jì)苛刻的