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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

在数据采集过程中，电路之中的模拟信号越来越多地需要被转化为数字信号，在数字电路中，通常我们把逻辑“0”对应GND电平左右的一定范围，逻辑“1”对应某一高电平左右的一定范围，然而模拟电路的电信号是连续变化的电量，其幅值的大小在一定范围内是任意的，所以就会存在这样一个问题，在一些系统测试中进行模拟信号采样时，如果模拟电压信号的变化范围较大就会超出此时的数模转换识别范围而导致不能有效地进行数模转换和采集，如果模拟电压信号的变化范围较小那么信号就没法被正确采样。所以，我们需要一种改进信号采样的方法，先把变化范围较大的模拟信号缩小到能被数模转换测量的范围，亦或是把变换范围较小的模拟信号放大为大信号，接着再进行采样。在一般的放大电路中，增益都是固定的，而幂次方放大电路的增益则与输入信号的大小密切相关，动态范围较大。在幂函数压缩电路中，信号的衰减亦是与输入信号有关，输入信号越大，衰减值越大。另一方面，压缩与放大电路只需要调节电路中的电阻阻值，简单易实现。一般来说，在同样大小的输入信号下，平方运算电路的放大程度比线性函数大，平方根运算电路缩小程度也比线性函数大，提高了转化效率。

国内外研究现状

以数字化技术飞速发展和普及为向导，在现如今通信、检测等各个领域中，对信号处理几乎都采用了数字化技术。由于面向的对象大部分都是模拟量，要使仪器或计算机能够有效地处理这些信号，必须要将它们转化为数字量。在这个数模转换的过程中，索要追求的便是两个目标，一个是精度高，另一个是速度快。一般是在保证精度的前提下提高速度；提高数模转换的速度主要是提高了工作效率和扩大数模转换的适用范围。而在通过针对数字或混合电路接口信号电平失配问题以提高数模转换效率，近二十年来，人们引入可变和调节衰减器以确保信号电平匹配，发明了不同的频域和时域参数控制衰减器技术，例如程控增益放大器技术。

2. 研究的基本内容

本文主要针对基于ua741型的运算放大器组成的幂函数缩放电路进行研究，本文的主要内容分一下五个章节：第一章：引言。

简单概括了本文的研究背景和研究意义，介绍了本课题的设计及研究方法。

第二章：幂函数缩放电路的基本理论和设计。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2018.10~2018.12：确定毕设选题，理解所做设计的原理，设计出电路原理图

2019.1~2019.2：利用proteus仿真软件进行平方函数电路及平方根函数电路的仿真，得到比较好的测设结果，得到输入函数与输出函数符合平方函数或平方根函数。

2019.3:进行实物的设计与测试，对设计出的电路的各个部分进行测试，并将测试结果与proteus仿真软件的结果进行比对。进行总结，分析回顾设计中存在的问题与不足。

4. 参考文献

[1]王岩红,李登辉.proteus在单片机实验中的虚拟仿真应用[j].科技信息. 2011.

[2]徐爱钧.单片机原理实用教程——基于proteus虚拟仿真[m].电子工业出版社,2009.05.

[3]王秀.基于proteus的单片机仿真教学的研究[j].科技信息.2010. [4]雷伏容,张小林,崔浩.51单片机常用模块设计查询手册[m].清华大学出版社,2010.01.[5]高明,侯庆森,荣长军.运用虚拟仿真提高电工电子课教学质量[j].科技信息.2011(08).