【摘 要】设计采用STC12C5A60S2作为数据处理和控制芯片。实现微弱信号的检测并显示正弦信号的幅度值的功能。正弦输入信号和干扰信号通过加法器相加，相加后的信号通过滤波电路滤除杂波、限定输出频率。再将信号送到微弱信号检测电路进行放大、波峰检测。检测后信号进入A/D转换，单片机根据A/D转换信号通过多路模拟开关控制微弱信号检测电路的放大倍数，在LCD液晶显示屏显示正弦信号幅值。
【关键词】自动增益；单片机；数据采集；放大器
一、引言
自动增益控制使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。实现这种功能的电路简称AGC环。AGC环是闭环电子电路，是一个负反馈系统，它可以分成增益受控放大电路和控制电压形成电路两部分。增益受控放大电路位于正向放大通路，其增益随控制电压而改变。AGC电路广泛用于各种接收机、 录音机和测量仪器中，它常被用来使系统的输出电平保持在一定范围内，因而也称自动电平控制。
二、系统设计框架
（1）选用STC12C5A60S2作为数据处理控制模块；（2）加法器选择OP07运算放大器；（3）滤波电路选择RC有源滤波电路；（4）用AD620作为仪用放大器；（5）多路模擬开关选用CD4051。
三、系统硬件设计
（一）最小系统模块
使用STC12C5A60S2单片机，其最小系统电路图如图2，包括单片机芯片、复位电路以及由外部晶振构成的时钟振荡器。
（二）微弱信号检测放大电路
滤波电路输出的微弱信号，经过AD620仪用放大运算器放大。放大倍数通过电阻阻值的改变控制。通过两片CD4051多路模拟开关提供放大倍数的选择，使输出信号幅值在0.25V～1V范围内。程控可变增益放大电路。
如果设电压的范围为1V～4V，由于电阻阻值、电容存在误差，就不能保证输出电压始终在1V～4V这个范围内。因此我们设电压范围为2V～3V。为带通滤波电路输出最小电压，X为增益倍数。
输出信号经过波峰峰值检测电路检测峰值，输出峰值电压。
四、软件设计
对波峰检测电路经A/D转换后电压峰值信号进行判断，控制多路模拟开关选择合适电阻值，改变放大倍数，使输出电压幅值在规定范围。对整个系统运行的流程图如下图5所示。
五、结论
本设计以单片机STC12C5A60S2为控制核心，通过带通滤波器、仪用放大器AD620、波峰检测电路等，最终达到稳定输出正弦信号的目的。能够滤除50Hz～100Hz之外的干扰信号，当输入信号幅值在2mV～100mV变化时，输出信号幅值稳定在1V～4V，并能够在LCD液晶显示屏上显示。
参考文献：
[1]马明建.数据采集与接口技术[M].西安：西安交通大学出版社，2005.