宽带直流放大器_c题_全国二等奖作品__南京邮电大学
宽带直流放大器(国赛报告)
宽带直流放大器摘要：本系统采用FPGA和AT89S52单片机构成的最小系统为控制核心，设计了一个输入电压有效值小于10mV的宽带直流放大器。
其3dB通频带为0～10MHz，在0～9MHz通频带内增益起伏不超过1dB。
系统的基本放大器部分主要由前置放大、可控增益放大和后级功率放大构成，其中前级放大采用高速低噪声电压反馈型运放芯片LM6172实现；可控增益放大以AD600为核心，通过12位串行DAC给予不同的控制电压的方式来达到增益步进5dB （手动连续可调）,总增益从0dB到60dB的目的；后级功率放大由3个电流反馈型放大器AD811构成，其输出电压正弦波有效值V o不小于10V，输出信号波形无明显失真。
通过键盘输入控制、人为预置放大器的带宽值和 64*128点LCD显示，本系统界面友好美观，控制方便。
关键词：程控放大，AD600，功率放大正文：一、方案比较设计与论证1.程控放大方案比较与论证方案一：采用三极管搭接实现。
为了满足增益60dB的要求，可以采用多级放大电路实现。
对电路输出采用二极管包络检波产生反馈电压调节前级电路实现自动增益的调节。
本方案由于大量采用分立元件，如三极管等，电路复杂，设计难度大，增益可控、高带宽均难以实现。
而且不可控因素多，电路稳定性差，调试难度也大。
故不采用。
方案二：采用可编程放大器的思想，将输入的交流信号作为D/A的基准电压。
理论上讲，只要D/A的速度够快、精度够高就可以实现很宽范围的精密增益调节。
但是，由于控制量和增益呈指数关系，会造成增益调节不均匀。
方案三：使用控制电压与增益成线形关系的可编程放大器PGA，用控制电压和增益成线性关系的可变增益放大器来实现增益控制。
采用可控增益运放AD600实现。
AD600的增益范围为0dB到40dB可调，具有低输入噪声、低失真、低功耗的良好，另外具有直流到35MHZ的高带宽范围，极能满足题目直流宽带放大器各方面的设计要求。
这种方法的优点是电路集成度高，条理清晰，控制方便，易于用单片机处理，能实现系统要求。
C题：宽带直流放大器
C题：宽带直流放大器组长姓名：钟腾飞学号：06008141成员姓名：何艳康学号：06008337成员姓名：周明杰学号：06008138摘要本方案全部采用集成电路，具有硬件电路形式简单，调试容易，频带较宽，增益高的特点，且增益可调，步进间隔小。
本宽带放大器以课编程增益放大器AD603为核心，由三级放大器组成，前级放大（跟随器）主要是提高输入阻抗，对小信号进行放大；中间级为可变增益放大器，主要作用是实现增益可调，增益控制由电位器和单片机分别可控，可预置并显示增益值，增益可调范围为10dB~70dB，由电位器调节或单片机调节实现放大倍数可调，；后级滤波电路对波形进行整流实现波形的最大不失真输出。
本方案还综合应用了电容去耦、滤波、使用屏蔽线传输信号等抗干扰措施以减少放大器的噪声并抑制高频自激。
经验证，本方案完成了全部基本功能和部分扩展功能。
由于宽带放大器普遍存在容易自激及输出噪声过大的缺点，本系统采用多种形式的屏蔽措施减少干应用单片机和数字信号处理技术对增益进行预置和控制，稳定性好，可控范围大。
扰，抑制噪声，以改善系统性能。
方案设计与论证1、前级跟随部分前级采用高速低功耗运放AD847设计电压跟随器作为缓冲级，因为，电压放大器的输出阻抗一般比较高，通常在几千欧到几十千欧，如果后级的输入阻抗比较小，那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。
在这个时候，就需要电压跟随器来从中进行缓冲。
起到承上启下的作用。
同时增加了共模抑制比。
2、可控增益放大器部分方案一：采用场效应管或三极管控制增益。
主要利用场效应管的可变电阻区（或三极管等效为压控电阻）实现增益控制，本方案由于采用大量分立元件，电路复杂，稳定性差。
方案二：为了易于实现最大80dB增益的调节，可以采用高速乘法型D/A实现，比如AD7420。
利用D/A转换器的CRef作信号的输入端，D/A的输出端做输出。
用D/A 转换器的数字量输入端控制传输衰减实现增益控制。
宽带直流放大器
四、设计总结
• 1、抗干扰性措施 （ⅰ）在两个焊接板之间传递模拟信号时用同轴电缆， 信号输入输出使用SMA-BNC 接头以使传输阻抗匹 配，并可减少空间电磁波对本电路的干扰，同时避 免放大器自激。 （ⅱ）数字电路部分和模拟电路部分的电源严格分开， 同时数字地和模拟地电源地一点相连。 （ⅲ）在运放的连接中，反馈电阻要尽量靠近输入引 脚，防止反馈回路中的分布电容引入反馈回路中的 极点，引起自激，除此之外在电路布局中使输入级 电路与输出级电路远离，防止耦合。
• 此部分共使用了两级AD603串联实现了100dB的增 益调节范围。具体电路图如图所示：AD603实现了 -20dB~60dB的增益调节。
5、低通滤波电路
• 为了达到题目要求的5M和10M带宽，需制作2路滤 波电路。信号经过滤波电路通过继电器进行5M和 10M两点的衰减输出。当继电器切到上面时信号进 过5M的滤波电路输出，当输入信号为5M左右时开 始衰减。当继电器切到下面时信号进过10M的滤波 电路输出时，当输入信号为10M左右时开始衰减.为 获得放大器通频带内最平坦的幅频特性曲线，我们 选择四阶巴特沃斯5M低通滤波器和四阶巴特沃斯 10M低通滤波器。具体电路图如图所示：
感谢祖国13 13亿 感谢祖国13亿 人民对我们的 支持! 支持!
宽带直流放大器
—孙建国，马制作效果 设计总结
基本要求
（ 1 ） 电压增益 A V ≥ 40dB ， 输入电压有效值 V i ≤ 20mV 。 A V 可在 0 ～ 40dB 范围内手动连续节。 （ 2 ）最大输出电压正弦波有效值 V o ≥ 2V，输出信 号波形无明显失真。 （ 3 ） 3dB 通频带 0 ～ 5MHz ；在 0 ～ 4MHz 通频 带内增益起伏 ≤ 1dB 。 （ 4 ）放大器的输入电阻 ≥ 50 ，负载电阻（ 50 ± 2） 。 （ 5 ）设计并制作满足放大器要求所用的直流稳压电 源。
宽带直流放大器(电子设计竞赛)
摘要本系统以单片机ST89C52为主控器件，分为前级放大、增益控制、程控滤波、功率放大、自制电源等模块。
采用可变增益放大器AD603配合后级程控放大实现增益调节，通过软件校正提高增益精度，利用程控滤波模块实现5MHz、10MHz、15MHz的通带选择。
选用温漂小的期间并采用自校零点路来抑制零点漂移。
功率放大部分采用具有高驱动力的运放搭建，驱动50Ω负载时，输出电压有效值可达10V。
电源模块采用低压差稳压芯片提高效率。
系统的输入动态范围为0~10Vpp，增益调节范围为0~95dB，步进可预置，也可手动连续调节，预置增益与实际增益误差小于2%。
系统还设置了输入信号的幅度测量功能。
关键词：功率放大高增益直流放大器低压差设计报告一、前言随着微电子技术的发展，人们迫切地要求能够远距离随时随地迅速而准确地传送多媒体信息。
于是，无线通信技术得到了迅猛的发展，技术也越来越成熟。
而宽带放大器是上述通信系统和其它电子系统必不可少的一部分。
由此可知，宽带放大器在通信系统中起到非常重要的作用，于是人们也对它的要求也越来越高。
直宽带放大器在科研中具有重要作用，宽带运算放大器广泛应用于A∕D转换器、D∕A转换器、有源滤波器、波形发生器、视频放大器等电路。
例如在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。
因此宽带直流放大器应用十分广泛，有非常好的市场前景。
宽带直流能够放大直流信号或变化极其缓慢的交流信号，它广泛应用于自动控制仪表，医疗电子仪器，电子测量仪器等。
目前在无线通信、移动电话、卫星通信网、全球定位系统(GPS)、直播卫星接收(DBS)、ITS通信技术及毫米波自动防撞系统等领域有着广阔的应用前景，在光传输系统中，宽带直流放大器也同样占有重要地位。
在无线通信、电子战、电磁兼容测试和科学研究等领域，对射频和微波宽带放大器有极大需求，且这些领域对宽带放大器要求各不相同，特别是在通信系统和电子战系统的应用中，对宽带低噪声和功率放大器的性能指标有特殊要求。
宽带直流放大器
编号：C甲1037宽带直流放大器(C题）参赛学生及专业：王浩：电子科学与技术周轶霄：软件学院孙崇玲：电子科学与技术学校：山东大学赛前指导老师：秦峰王延伟曹庆峰文稿辅导老师：陈言俊2009年9月5号宽带直流放大器摘要：本系统是以Atmel公司的AT89S52单片机为主控制器，以双宽带高输出电流运算放大器OPA2613构成差模放大电路做前级放大电路，以可控增益放大器AD603两级级联构成的中级放大电路和视频运算放大器AD811、2N3904、2N3906构成的后级放大电路为主的宽带直流放大器。
系统主要由单片机显示与控制模块、前级、中级、后级放大电路模块和直流稳压电源模块等构成，可实现最大电压增益A V≥60dB；最大输出电压正弦波有效值V o≥10V；3dB通频带0～10MHz，在0～9MHz通频带内增益起伏≤1dB；电压增益A V可在0～40dB范围内手动连续调节，在0～60dB可预置并显示等功能，并且综合应用了电容去耦、磁珠滤波等降噪措施，较好地抑制了放大器的噪声，基本完成了题目的所有基本和发挥要求。
关键词：AT89S52 OPA2613 可控增益放大器AD603 电压增益A V降噪1．系统方案1.1 系统设计与结构框图根据题目要求，本系统主要由直流稳压电源模块，控制器模块，前级、中级、后级放大电路模块，显示模块，键盘模块，A/D模块，D/A模块等构成。
系统的结构框图如图1所示：图1.系统的结构框图1.2方案论证与比较1.2.1电源模块：根据题目的要求，要自制直流稳压电源。
由于题目的要求比较高，而且整个系统的放大倍数比较大，必须降低外界对放大电路产生的干扰。
那么对电源的要求就比较高，必须输出纹波小，所以此处采用输出电压稳定的集成三端稳压器来供电。
并将模拟地与数字地用磁珠隔离。
1.2.2控制器模块：方案一：采用阳16 位单片机(SPCE061A)做主控制器。
SPCE061A内嵌32K字的闪存（FLASH）。
2011年全国大学生电子设计竞赛(非常重要,也很全!!!)
2011年全国大学生电子设计竞赛竞赛时间：2011年8月31日~2011年9月3日1. 赛题要求和分类1.1 赛题要求在“全国大学生电子设计竞赛组委会官方网站”所公布的“全国大学生电子设计竞赛章程”、“关于组织2011年全国大学生电子设计竞赛的通知”和“2011年全国大学生电子设计竞赛命题原则及征题要求”中可以看到：（1）命题范围应以电子技术（包括模拟和数字电路）应用设计为主要内容。
可以涉及模-数混合电路、单片机、嵌入式系统、DSP、可编程器件、EDA软件的应用。
题目包括“理论设计”和“实际制作与调试”两部分。
竞赛题目应具有实际意义和应用背景，并考虑到目前教学基本内容和新技术应用趋势。
（2）命题要求竞赛题目应能测试学生运用基础知识的能力、实际设计能力和独立工作能力。
题目原则上应包括基本要求部分和发挥部分，从而使绝大多数参赛学生既能在规定时间内完成基本要求部分的设计工作，又能便于优秀学生有发挥与创新的余地。
命题应充分考虑到竞赛评审的操作性。
（3）题目类型①综合题。
综合题应涵盖模-数混合电路，可涉及单片机和可编程逻辑器件的应用，并尽可能适合不同类型学校和专业的学生选用；②专业题。
专业题是侧重于某一专业（如计算机、通信、自控、电子技术应用等）的题目；③电路题。
电路题是侧重于模拟电路、数字电路、电力电子线路等的题目；④新型器件和集成电路应用题。
新型器件和集成电路应用题侧重于新型器件的应用、新型集成电路的应用；⑤电子产品和仪器初步设计题。
常用电子产品和电子仪器初步设计的题目侧重于某一产品的初步设计。
不同类型的题目之间，在难易程度上允许有差别。
1.2 历届竞赛已经出现过的赛题分类全国大学生电子设计竞赛从1994年的首届试点到2009年已经成功地举办了9届。
从9届电子设计竞赛的赛题来看，53个赛题可以归纳成7类，即：（1）电源类：（7题）简易数控直流电源（第一届），直流稳压电源（第二届）等。
（2）信号源类：（5题）实用信号源的设计和制作（第二届），波形发生器（第五届），电压控制LC振荡器（A题）（第六届）等。
全国赛--宽带放大器
宽带直流放大器（C题）作者：张悦龙郭登五王坤摘要基于C8051F005单片机为控制器，设计并实现了一宽带直流放大器，通过四级直接耦合放大，放大倍数为0-60dB，通频带为0-10MHz。
通频带内增益起伏≤1 dB；由外置键盘实现增益可控预置，步距为5dB；由800*480彩色LCD同步显示增益预置值和增益步进值；利用单个元器件的零点漂移特性，巧妙采用放大级正向、反向输入端，有效的抑制了零漂。
AbstractBased on C8051F005 MCU for the controller, we designed and implemented the Broadband DC Amplifier. The Broadband DC Amplifier can amplify through four direct-coupled amplification of 0-60dB, and the pass band is 0-10MHz. The rising and fall of the pass band gain is ≤1 dB. It can achieve preset gain controling through the external keyboard with the step distance of 5dB. And it can display simultaneously the gain preset value and the gain step values through the 800 * 480 color LCD. The product suppresses effectively the zero drift by using the characteristics of the individual components of the zero drift and using the forward and reverse input of zoom-level.一、引言宽带直流放大器在科研中具有重要作用，它广泛应用于低频信号放大、波形发生器、视频放大器等电路。
历届(94-11)电赛电源及放大器方向题目
第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目题目一简易数控直流电源一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。
其原理示意图如下：二、设计要求1．基本要求（1）输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV；（2）输出电流：500mA；（3）输出电压值由数码管显示；（4）由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减；（5）为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。
2．发挥部分（1）输出电压可预置在0～9.9V之间的任意一个值；（2）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V不变）；（3）扩展输出电压种类（比如三角波等）。
三、评分意见第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目题目一实用低频功率放大器一、任务设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。
其原理示意图如下：二、要求1．基本要求（1）在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（5～700）mV，等效负载电阻R L为8Ω下，放大通道应满足：① 额定输出功率P OR≥10W；② 带宽BW≥（50～10000）Hz；③ 在P OR下和BW内的非线性失真系数≤3%；④ 在P OR下的效率≥55%；⑤ 在前置放大级输入端交流短接到地时，R L=8Ω上的交流声功率≤10mW。
（2）自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。
2．发挥部分（1）放大器的时间响应① 方波产生：由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波：频率为1000Hz、上升时间≤1μs、峰-峰值电压为200mV pp。
用上述方波激励放大通道时，在R L=8Ω下，放大通道应满足：② 额定输出功率P OR≥10W；带宽BW≥（50～10000）Hz；③ 在P OR下输出波形上升时间和下降时间≤12μs；④ 在P OR下输出波形顶部斜降≤2%；⑤ 在P OR下输出波形过冲量≤5%。
（2）放大通道性能指标的提高和实用功能的扩展（例如提高效率、减小非线性失真等）。
2009全国大学生电子设计大赛C题论文—直流放大器
摘要本文设计了一种前置放大电路，在较宽的频率范围内具有良好的直流和交流特性。
该电路具有输出频率高(DC~15MHz),电压增益连续可调等优点。
该设计前级放大电路由高增益带宽积、低功耗、低失调、低温漂的AD8056两级串联组成，通过继电器控制实现0dB、20dB、40dB放大。
利用乘法型D/A转换芯片TLC7628组成增益有256*256等级的乘法器，该功能由单片机控制实现至少60dB的衰减。
高带宽的电流反馈型运放AD811组成的后级放大电路是本系统的驱动级，可实现20dB放大。
整个系统由单片机控制继电器与D/A转换器，当输入小信号时，具有较高的带宽并且可以实现至少0~60dB连续可调与带宽预置显示的功能。
该系统简单、设计新颖，性价比高。
关键词：宽带增益连续可调预置增益一、方案论证与比较1.1宽带直流放大电路选择方案一：用单片机控制D/A转换器来产生连续可调的电压；用D/A产生的电压来控制压控增益放大器实现对信号的0～20dB增益连续可调；再选择通过两级20dB增益的放大器，最终实现放大器增益在0～60dB范围内连续可调。
基本框图如图1-1所示。
图1-1 方案一基本框图方案二：输入信号先通过两级20dB增益的放大器，实现信号的40dB放大；在通过模拟乘法器实现0～60dB的衰减；信号再通过一级20dB增益的放大器，实现增益在0～60dB范围内连续可调。
基本框图如图1-2所示。
图1-2 方案二基本框图方案三：输入信号通过两级0dB和20dB增益可设置的放大器，可对信号实现0dB、20dB、40dB放大；再通过D/A转换器对信号实现0～20dB的连续衰减；最后使信号再通过一级20dB 增益的放大器，对信号实现0～60dB放大连续可调。
基本框图如图1-3所示。
图1-3 方案三基本框图方案比较：以上各方案均可对信号实现0～60dB放大连续可调。
通过分析可知，方案一中用到的器件较多并且一些器件的价格比较贵，经济性、可操作性没有其它方案高；方案二要求模拟乘法器最大实现1000倍的衰减，这在实际中较难实现；方案三用到的器件比较少，器件的价格也不贵，同时对器件性能的要求也不是很苛刻。
2010电子设计竞赛C题宽带直流放大器武汉大学
7. 8.
基本要求分析
采用一片可变增益放大器AD603和一片功率运算放 大器THS3091即可实现基本要求： AD603具有42dB的可调增益范围，通过电位器改变 VPOS和VNEG的电压差，即可手动连续调节增益。
It provides accurate, pin selectable gains of –11 dB to +31 dB with a bandwidth of 90 MHz or +9 dB to +51 dB with a bandwidth of 9 MHz. Any intermediate gain range may be arranged using one external resistor.
电源
题目发挥部分
1. 2. 3. 4. 5. 6. 最大电压增益AV≥60dB，输入电压有效值Vi≤10 mV 在AV＝60dB时，输出端噪声电压的峰－峰值VONPP≤0.3V 3dB通频带0～10MHz；在0～9MHz通频带内增益起伏 ≤1dB 最大输出电压正弦波有效值Vo≥10V，输出信号波形无明 显失真 进一步降低输入电压提高放大器的电压增益 电压增益AV可预置并显示，预置范围为0～60dB，步距为 5dB（也可以连续调节）；放大器的带宽可预置并显示 （至少5MHz、 10MHz 两点） 降低放大器的制作成本，提高电源效率 其他（例如改善放大器性能的其它措施等）
6
7
8
9
1
6
7
8
9
1
0
0
Vout
THS3091 功率输出 14dB
0～40dB 34～74dB 54～94dB
Vout
20～60dB
7
备战2016 电子设计竞赛 放大类赛题
备战2016 电子设计竞赛“放大器类”赛题分析1. 历届的“放大器类”赛题在10届电子设计竞赛中，“放大器类”赛题除了1994年外，其它每届都有，共有10题：①实用低频功率放大器（1995年A题）②测量放大器（1999年A题）③高效率音频功率放大器（2001年D题）④宽带放大器（2003年B题）⑤程控滤波器（2007年D题）【本科组】⑥可控放大器（2007年I题）【高职高专组】⑦宽带直流放大器（2009年C题）【本科组】⑧数字幅频均衡的功率放大器（2009年F题）【本科组】⑨低频功率放大器（2009年G题）【高职高专组】⑩LC谐振放大器（2011年D题）【本科组】其中：与音频（低频）功率放大器有关的有4题。
与宽带放大器有关的有2题。
与直流、低频放大器有关的有3题，LC谐振放大器有1题。
“放大器类”赛题工作原理不复杂，比较历届赛题可以看到，“放大器类”赛题的技术参数（性能指标）要求是越来越高，使得制作难度越来越高。
如：在“程控滤波器（2007年D题本科组）”中要求放大器电压增益为60dB，输入信号电压振幅为10mV。
制作“简易幅频特性测试仪”，其扫频输出信号的频率变化范围是100Hz～200kHz，频率步进10kHz。
在“数字幅频均衡的功率放大器（2009年F题）”中要求：当输入正弦信号ui 电压有效值为5mV、功率放大器接8W电阻负载（一端接地）时，要求输出功率≥10W。
功率放大电路的-3dB通频带为20Hz～20kHz。
功率放大电路的效率≥60％。
“宽带直流放大器（2009年C题）”中要求最大电压增益AV≥60dB，输入电压有效值ui≤10 mV。
放大器的输入电阻≥50W，3dB通频带0～10MHz；负载电阻（50±2）W，最大输出电压正弦波有效值uo≥10V。
注意：放大器同时也是各赛题中一个必不可少的组成部分。
6. 历届的“放大器类”赛题中使用到的一些放大器芯片和网址注：包括其他赛题使用到的一些放大器（包含OP）芯片AD526精确程控放大器，ADI公司，AD603，低噪声、90 MHz可变增益放大器.，ADI公司，AD605双通道、低噪声、单电源可变增益放大器，ADI公司， AD620低漂移、低功耗仪表放大器，增益设置范围1～10000 ADI公司，AD783，采样保持电路，ADI公司，AD811高性能视频运算放大器（电流反馈型宽带运放），ADI公司，AD818高速低噪声电压反馈型运放，ADI公司，AD8011 300 MHz、1 mA 电流反馈放大器，ADI公司，AD8056双路、低成本、300 MHz电压反馈型放大器ADI公司， AD8564，四路7 ns单电源高速比较器，ADI公司，AC524/AC525 5~500 MHz级联放大器，teledyne公司，BUF634，250mA高速缓冲器，TI公司，/cnCA3140单运算直流放大器，Intersil Corporation，HFA1100 850MHz、低失真电流反馈放大器，Intersil Corporation，INA118精密低功耗仪表放大器，TI公司，/cnLF356 JFET输入运算放大器，National Semiconductor Corpora，LM311具有选通信号的差动比较器，National Semiconductor Corpora，LF356，JFET输入运算放大器，National Semiconductor Corpora，LM393电压比较器，National Semiconductor Corpora，LM7171高速电压反馈运算放大器，National Semiconductor Corpora，LM358/LM158/LM258/LM2904双运算放大器，National Semiconductor Corpora，LM2902,LM324/LM324A,LM224/ LM224A四运算放大器，National Semiconductor Corpora，LT1210 1.1A，35MHz电流反馈放大器，linear公司，/product/LT1210MAX4256，UCSP封装、单电源、低噪声、低失真、满摆幅运算放大器，Maxim 公司，MAX912, MAX913单/双路、超高速、低功耗、精密的TTL比较器，Maxim公司，MAX477 ，300MHz、高速运算放大器，Maxim公司， MAX427/ MAX437低噪声、高精度运算放大器，Maxim公司MAX900高速、低功耗、电压比较器，Maxim公司NE5532双路低噪声高速音频运算放大器，TI公司，/cn NE5534低噪声高速音频运算放大器，TI公司，/cnOP27低噪声、精密运算放大器ADI公司，OP37低噪声、精密运算放大器ADI公司，OPA637，精密、高速、低漂移、高增益放大器，TI公司，/cn OPA637，精密、高速、低漂移高增益放大器，TI公司，/cn OPA642高速低噪声电压反馈型运放，TI公司，/cn OPA690，宽带50MHz、电压反馈运算放大器，TI公司，/cn OPA690 高速、电压反馈型运放（大于等于50MHz），TI公司，/cnPGA202KP，数字可编程仪表放大器，TI公司，/cnTHS3091单路高压低失真电流反馈运算放大器，TI公司，/cnTHS3092高压低失真电流反馈运算放大器，TI公司，/cn TL084，JFET 输入运算放大器，TI公司，/cnµA741标准线性放大器，TI公司，/cn2. 历届“低频功率放大器类”赛题要求与设计方案一（1）实用低频功率放大器（1995年A题）①实用低频功率放大器设计要求设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器，在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（5～700）mV，等效负载电阻RL为8Ω下，放大通道应满足：额定输出功率POR≥10W；带宽BW≥（50～10000）Hz；在POR下和BW内的非线性失真系数≤3%；在POR下的效率≥55%；在前置放大级输入端交流短接到地时，RL=8Ω上的交流声功率≤10mW。
电子设计竞赛-宽带直流放大器
宽带放大器、数字滤波器设计报告参赛院校：山东大学信息科学与工程学院参赛队员：马衍庆、赵海明、郭帅帅日期：2010-8-27目录一、摘要 (3)二、正文 (3)2.1引言 (3)2.2方案论证 (3)2.3各个模块实现原理 (4)2.4系统设计和数据分析 (8)2.5结论和改进措施 (11)三、参考文献 (11)四、附录 (11)一、摘要本设计基于运算放大器TL084进行宽带直流放大器进行设计，实现了放大倍数0到40DB 可调，带宽在300KHz~450KHz之间，输入电阻为50欧姆，输出电阻为1欧姆左右。
并以AVR 单片机为控制核心，对放大的信号用液晶12864进行波形检测显示，并通过AD、DA可以对信号进行实时回放。
回放波形为输入波形的1/2,并通过软件计算出信号的有效值，显示在液晶上。
关键词：宽带直流放大器数字示波器波形还原电路二、正文2.1引言随着微电子技术的发展，人们迫切的要求能够远距离随时随地迅速而准确地传送多媒体信息。
于是，无线通信技术得到迅猛的发展，技术越来越成熟。
而宽带放大器是音响、有线电视、无线通信中不可缺少的部分，于是人们对它的要求也越来越高。
TL084是常用的运算放大器芯片，增益带宽积为2.5MHz~4MHz，每一片中含有四个放大器，是一款非常经济实用的芯片。
2.2方案论证方案一：输入级采用一级跟随器，输出级采用一级跟随器，中间采用两级反向放大器，前一级固定放大在10倍（20DB）左右，后一级放大调整到放大倍数0~10倍，总的放大增益为0~40DB。
方案二：输入级采用一级正向放大器，中间采用两级反向放大器，在第三级放大器设置为0~6.36DB 可调。
第一级放大倍数为6倍，第二级放大倍数为4倍。
方案三：输入级采用正向放大器，中间采用两级反向放大器，输出级采用反向放大器，每一级的放大倍数10DB，其中第二级和第三级设置成可调，即（0~10DB）。
方案一和方案二相比较，采用两级放大，在相同增益带宽积和总放大倍数一定的情况下，其3DB带宽不如三级放大。
宽带直流放大器—— 年全国大学生电子设计大赛(C题)
宽带直流放大器——年全国大学生电子设计大赛(C题)宽带直流放大器宽带直流放大器是一种常见的电子器件，广泛应用于通信系统、射频领域和电源管理等领域。
年全国大学生电子设计大赛的C题正是关于宽带直流放大器设计。
本文将围绕这个题目展开论述。
一、概述宽带直流放大器是一种具有高增益和宽频带的放大器。
它能够在直流到高频范围内提供稳定的放大功能。
在通信系统中，宽带直流放大器常用于信号放大、频率转换和滤波等应用。
而在射频领域，它主要用于功率放大和射频信号传输。
此外，在电源管理中，宽带直流放大器则用于实现高效的电能转换。
二、电路设计1. 选择合适的放大器类型：宽带直流放大器可以采用多种放大器结构，如共射极、共基极和共集极三种基本的放大器结构，或者采用复合放大器结构。
根据具体要求和应用场景，选择适合的放大器类型。
2. 设计合适的输入输出匹配电路：输入输出匹配电路的设计对于宽带直流放大器的性能至关重要。
通过合理选择电阻、电容和电感等元件，并根据实际情况调整其数值，可以实现输入输出电路的匹配。
3. 优化放大器的增益与带宽：宽带直流放大器需要在保证足够增益的同时，实现尽可能宽的频带。
通过合理选择放大器的参数，如电阻、电容和电感等，以及调整器件的尺寸和工作电压等，可以优化放大器的增益与带宽。
4. 提高直流工作点的稳定性：宽带直流放大器在工作时需要保持稳定的直流工作点，以确保放大器正常工作。
可以采用负反馈、电压稳定源等方法，提高直流工作点的稳定性。
三、性能指标1. 增益：宽带直流放大器的增益是衡量其放大能力的重要指标。
增益的大小决定了信号的放大程度，一般以分贝(dB)为单位表示。
2. 带宽：宽带直流放大器的带宽是指在其输出信号的幅度衰减到原始信号的70.7%时对应的频带范围。
带宽的大小决定了放大器能够传输的频率范围。
3. 输出功率：宽带直流放大器的输出功率是指在给定负载下，放大器能够输出的最大功率。
输出功率的大小决定了放大器的输出能力。
宽带直流放大器——2009年全国大学生电子设计大赛(C题)
（也可以连续调节）；放大器的带宽可预臵并显示（至少
5MHz、 10MHz 两点）。 （7）降低放大器的制作成本，提高电源效率。
（8）其他（例如改善放大器性能的其它措施等）。
二、 评 分 标 准
三、试题分析及准备知识
1、直流放大器：
在自动控制及自动测量系统中，需要把一些非电量（如温度、转 速、压力）等参数通过传感器转变成电信号，这些微弱的电信号经放 大后就可以推动测量、记录机构或控制执行机构，从而实现自动控制 或自动测量。这些电信号大都是变化极为缓慢、且极性固定不变的非 周期性信号（直流信号），它需要直流放大器放大。宽带直流放大器 通频带必须从0开始 。
三、试题分析及准备知识
4、零点漂移：
由于直流放大器直接耦合，其中有任何一点静态电位的变动，都有会经 耦合放大后在输出中呈现出来，即使没有输入信号，由于温度的变化和电源 电压不稳定的影响，输出端也会出现电压的缓慢变动，这种现象叫做零点漂 移。直流放大器中，前级的零点漂移会被逐级放大，以致在最后一级的输出 端产生很大的漂移电压，而这种漂移信号与直流放大器所放大的缓慢变化的 信号又十分相似，所以当漂移严重时，就无法分辨清输出电压的变化性质， 它究竟是由于输入信号的变化引起的，还是因零点漂移而造成的。
4.7uH L22
1uH L23
R2
（6）电源模块
电源电路原理图如图9所示，三端稳压芯片7805、7905、LM317和LM337起稳 压作用，2200uf电解电容、100uf和0.33uf电容起滤除纹波作用，输出分别为 5V、 18V 提供给各单元电路。
.
+
220V
Vin
7818
Gnd
Vo
（2）中间级放大电路
宽带直流放大器的设计与仿真【开题报告】
毕业论文开题报告机械设计制造及其自动化宽带直流放大器的设计与仿真一、宽带放大器的背景和选题意义伴随着二十一世纪微电子技术领域的广泛发展，在日常生活和生产中就需要能够较长距离的无论在何时何地迅速且准确的实现多媒体的传输，于是，无线通讯技术随之便有了迅捷的的发展，成熟度也有了较大的提高。
本课题所涉及的宽带放大器便是日常通讯系统和其他电子系统中重要的部分。
由此可见，宽带放大器在日常生活以及科学领域的通信系统中有着卓越而显著作用，随着电子科技技术的发展，人们对宽带放大器的要求也越来越高。
当然宽带直流放大器同样在科研中扮演着重要的角色，而宽带运算放大器的运用也比较广泛，例如A/D转换器，D/A转换器，波形放大器，有源滤波器，视频放大器等等的电路中。
日常的通讯，电视广播，各种雷达以及自动控制等各种装置中都有宽带放大器。
所以宽带直流放大器在各个领域中运用非常广泛，有着良好的市场前景和研究意义。
所谓的放大器其实就是能把远方的输入信号的电压或功率实现放大的一种装置，它由数个电子管或者晶体管，电源变压器以及其他一些原件组成。
一般放大器的原理是将高频功率放大器作为发射机的末端，然后将高频已调波信号功率放大，来满足功率放大的要求，然后通过天线将已调波信号辐射到空间中去，来保证在所需区域内的接收器能够接收到满意的信号电平，而且不会干扰到相邻道的通信。
前面所提到的高频放大器是通信系统里面发送装置中的一个重要组件，按高频放大器工作频带的宽窄可以划分为宽带高频功率放大器和窄带高频功率放大器，其中的窄带高频功率放大器又被称为调谐功率放大器或协整功率放大器，其特点是通常以有选频滤波作用的选频电路作为自己的输出回路；因为传输线变压器或其他宽带匹配电路往往被宽带高频放大器作为输出电路，所以宽带高频放大器同样被称为非调谐功率放大器。
二、研究目标与主要内容1、自行设计制作一个宽带直流放大器和所需的直流稳压电源。
2、电压增益AV>=40Db,输入电压的有效值Vi<=20mV.所需电压增益AV可在0-40dB范围内手动连续调节3、要求放大器最大输出电压正弦波有效值Vo>=2V,且输出信号的波形无明显失真。
宽带直流放大器设计
（三） 放大器带宽控制 为了实现放大器带宽可设置 , 设计了 两路滤波器 , 使得放大器带宽 分别为 5MHz 和 10MHz, 通过双掷开关来切换档位以得到不同带宽的幅频曲线。 （四） 抑制直流零点漂移 对于直流放大器而言， 由于放大电路级间必须采用直接耦合方式， 工作点的状态将逐级 传递和放大， 最后导致输出级产生了较大的直流电压。 另外由于温度或电源电压变化也会引 起三极管的工作点变化加剧了直流零点漂移。 直接耦合放大电路的级数越多， 放大倍数越大， 则零漂现象越严重。 本设计采用的均是差动放大电路（无论是前置放大器还是末级功率放大器），而差动 放大电路是抑制零点漂移的良好措施。对于分立元件组成的末级放大电路还采用了 PNP 和 NPN 三极管互补的方法来稳定静态工作点，并抑制零点漂移。 （五） 放大器稳定性 在放大器电路中为了提高运算精度，在电路中加了负反馈回路，而且负反馈越深，闭 环特性越好。但是在级联运放放大电路中，当工作频率较高时，它所产生的附加相移可能会 使负反馈回路的开环增益下降到 1 以前达到 180°，使原来处于负反馈回路的放大器转变为 不可控的正反馈状态，产生自激振荡，破坏放大器的正常工作。 放大器不自激，即放大器稳定的条件是： 当 A( j ) F 1 时 ( j ) 或 ( j ) 时 A( j ) F 1 本设计的前置放大电路采取单级运放负反馈， 保证了放大器在反馈条件下稳定运行。 末级功 率放大器运用相位补偿技术，在放大电路适当位置接入 0.5P 的补偿电容，调整末级主放大 器的开环特性，对应 ( j ) 时， A( j ) F 小于 0dB ，有-10dB 的“幅度裕度” ，破 坏负反馈电路的自激条件。
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宽带直流放大器c题全国二等奖作品南京邮电大学
宽带直流放大器c题全国二等奖作品南京邮电大学2009年全国大学生电子设计竞赛设计报告参赛题目：宽带直流放大器题目编号： C参赛队员：许文燕张舒徐琴参赛单位：南京邮电大学日期：二〇〇九年九月五日摘要本设计使用两片集成运放THS3001级联组成前置放大电路，并由运算放大器加分立器件三极管构成复合放大器实现末级功率放大电路，通过增益控制电路实现0~65dB范围内的增益可调，放大器带宽可在10MHz或5MHz两档之间选择。
整个系统由单片机控制，通过键盘输入实现输出状态控制、带宽选择以及增益步进控制，TFT 液晶显示器显示所设置的状态及参数。
关键词：前置放大功率放大增益控制低通滤波器设计报告一、系统方案论证与比较1、宽带直流放大器设计方案方案一：采用集成运算放大器芯片级联构成。
集成运放芯片使用简单，精度高，但是采用这种方案，放大器可实现的输出功率不够，无法满足本课题指标（本课题要求最大输出电压正弦波有效值V o≥10V），通常此类集成电路都难以直接驱动50Ω的负载。
方案二：采用分立元件，利用高频三极管或场效应管差分对构成多级放大电路，末级采用大功率器件来保证输出功率，通过负反馈电路来确定增益。
该方案可实现的放大器工作频率高、功率大，但其电路比较复杂，且零点漂移严重，难以实现直流信号的放大。
此外，由于电路采用了多级放大，其稳定性差，容易产生自激现象。
方案三：集成运放和分立元件相结合。
宽带集成运放级联构成前置放大电路，实现小信号的前置放大及增益要求；运算放大器加分立器件三极管构成功率扩展型电路实现末级功率放大。
方案选定：经三种方案比较，决定采用方案三，该方案可以将集成运算放大器高增益、低直流漂移的优点与分立元件功放输出功率大的优点相结合，达到本课题的设计要求。
2、电压增益控制设计方案方案一：通过反馈网络控制放大器的电压增益。
这种方案电路简单，但是干扰信号会伴随输入的小信号经过前级和后级放大器放大，使输出信号的信噪比无法满足题目指标。
Get清风毕业论文宽带直流放大器的设计制作
毕业论文-宽带直流放大器的设计制作毕业设计〔论文〕题目宽带直流放大器的设计制作姓名学号专业班级所在学院信电学院指导教师〔职称〕二○一○年三月二十五日宽带直流放大器的设计制作【摘要】宽带放大器以其低噪声、低非线性失真以及良好的匹配性等特点，成为现代无线接入技术和远程通信系统中的一种极为重要的放大器类型，在一些特殊的应用中，我们常希望输入信号的幅值接近 A／D的输入电压量程的上限。
工程上常采取改变放大器增益的方法对幅值大小不一的信号进行放大。
在计算机数控系统中，为实现不同幅度信号的放大，往往不希望、甚至也不可能利用手动方法来实现增益变换。
利用程控放大器可以很好地解决上述问题。
本设计使用宽带低噪声放大器OPA642以正向放大器形式级联，用单片机控制模拟开关ADG508选择不同增益，以实现增益的手动控制。
该放大器到达以下指标：增益范围为0-40dB。
增益调节步进为5 dB。
带宽可设置。
LED显示放大器的的增益输出量。
该放大器也可以手动增益可调。
该放大器能很好的应用在多种信号变换场合。
电压增益AV≥40dB，输入电压有效值Vi≤20mV。
AV可在0～40dB范围内手动连续调节。
可以按照5dB步进调节。
最大输出电压正弦波有效值Vo≥1V，输出信号波形无明显失真。
3dB通频带0～1MHz。
放大器的输入电阻≥50欧姆。
【关键词】宽带，程控，放大器，增益可变，步进调节The of Design A Wideband DC Amplifier【Abstract】The characteristics such as low-noise,low nonlinear,distortion and good matching let the broadband amplifier becomes an extremely important amplifier’s type in modern wireless access technologies and telecommunications systems.Which mainly used in the video signal, pulsing signal or the amplification of RF signals.Wideband DC Amplifier mainly used for measuring instruments.However, in some special applications, we often want the input signal amplitude close to the range limit of A/D input voltage.engineering project often uses the method that change the gain when the signal amplitude is different.In computer numerical control systems,For the realization of different amplitude signal.We can't use manual methods to the change ing program-controlled amplifier can solve the problem.In this paper,The design uses the low-noise wideband amplifier OPA642 which is Cascaded. Using the SCM Controls the ADG508 analog switch to achieve the manual gain controlling. The range of gain is from 0 to 40.Adjustment step of gain is 5dB.Bandwidth can be ing the 7-segment digital to display the gain.The amplifier can also manually adjust the gain.The gain greater than 40dB.RMS input voltage less than 20mV.In the ranger from 0dB to 40dB,the gain can manual adjust3dB pass-band is from 0HZ to 1MHz. Amplifier's input resistance greater than 50 ohms.【Key Words】Wideband，programmable，amplifier，variable gain，stepping adjustment目录第1章绪论11.1 放大器的简介11.1.1 放大器的现状11.2 宽带放大器简介21.2.1 宽带放大器的定义21.2.2 宽带放大器的参数31.3 课题的要求51.3.1 课题的设计思路51.3.2 课题研究的重点难点61.4 课题的选题背景61.4.1 课题的研究意义7第2章理论分析与参数计算82.1 增益控制的分析82.1.1 OPA642的介绍82.1.2 OPA642的接法92.1.3 增益控制的相关计算103.2 增益控制的相关电路123.2.1 ADG508的介绍122.2.2 增益控制的电路设计13第3章系统各模块的设计143.1 调零电路的介绍143.1.1 偏置改善方法143.1.2 零点调节的方法143.1.3 调零电路的设计153.2 检波模块的设计153.2.1 TLC1549的简介153.2.2 检波电路的设计18第4章单片机控制与程序194.1 单片机控制模块194.1.1 89C51单片机的介绍194.1.2 单片机的接线204.2 程序的设计204.2.1 按键扫描程序的编写224.2.2 显示程序的编写244.2.3 放大器控制程序的编写27第5章硬件的制作与调试285.1 硬件的制作285.1.1 放大器模块的制作与调试285.1.2 程序控制模块的制作与调试295.2 测试结果29结论31参考文献32附录33附录A 主要程序33致谢38图目录图1.1 系统的主要结构6图2.1 OPA642的封装9图2.2 同相型可变增益放大器的电路(a)10图2.3 同相型可变增益放大器的电路(b)10图2.4 OPA642的外围电路10图2.5 OPA642作为程控宽带放大器的电路10图2.6 ADG508的原理12图2.7 ADG508AKN封装引脚图13图2.8 ADG508在本设计中的接线13图3.1 调零电路的设计15图3.2 TLC1549引脚图16图3.3 TLC1549功能结构图17图3.4 TLC1549的时序图17图3.5 连续逐次逼近系统采样模式18图3.6 检波电路18图4.1 单片机引脚图19图4.2 单片机最小系统20图4.3 数码管动态显示20图4.4 按键电路20图4.5 程序的总体流程图21图4.6 步进按键扫描流程22图4.7 动态显示的流程图25表目录表2.1 各级选择不同电位器对应的增益11表2.2 各级增益选择11表2.3 ADG508的控制表12表5.1 各级的输入输出的电压值28表5.2 各增益状态下的输出29第1章绪论放大器的简介一般而言，放大器〔Amplifier〕是任何使用较小的能量来控制较大能量的器件。
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2009年全国大学生电子设计竞赛设计报告参赛题目：宽带直流放大器题目编号：C参赛队员：许文燕张舒徐琴参赛单位：南京邮电大学日期：二〇〇九年九月五日摘要本设计使用两片集成运放THS3001级联组成前置放大电路，并由运算放大器加分立器件三极管构成复合放大器实现末级功率放大电路，通过增益控制电路实现0~65dB范围内的增益可调，放大器带宽可在10MHz或5MHz两档之间选择。
整个系统由单片机控制，通过键盘输入实现输出状态控制、带宽选择以及增益步进控制，TFT 液晶显示器显示所设置的状态及参数。
关键词：前置放大功率放大增益控制低通滤波器设计报告一、系统方案论证与比较1、宽带直流放大器设计方案方案一：采用集成运算放大器芯片级联构成。
集成运放芯片使用简单，精度高，但是采用这种方案，放大器可实现的输出功率不够，无法满足本课题指标（本课题要求最大输出电压正弦波有效值V o≥10V），通常此类集成电路都难以直接驱动50Ω的负载。
方案二：采用分立元件，利用高频三极管或场效应管差分对构成多级放大电路，末级采用大功率器件来保证输出功率，通过负反馈电路来确定增益。
该方案可实现的放大器工作频率高、功率大，但其电路比较复杂，且零点漂移严重，难以实现直流信号的放大。
此外，由于电路采用了多级放大，其稳定性差，容易产生自激现象。
方案三：集成运放和分立元件相结合。
宽带集成运放级联构成前置放大电路，实现小信号的前置放大及增益要求；运算放大器加分立器件三极管构成功率扩展型电路实现末级功率放大。
方案选定：经三种方案比较，决定采用方案三，该方案可以将集成运算放大器高增益、低直流漂移的优点与分立元件功放输出功率大的优点相结合，达到本课题的设计要求。
2、电压增益控制设计方案方案一：通过反馈网络控制放大器的电压增益。
这种方案电路简单，但是干扰信号会伴随输入的小信号经过前级和后级放大器放大，使输出信号的信噪比无法满足题目指标。
方案二：在末级放大电路后加精心设计的衰减网络，对输出电压进行增益控制。
只要信号和干扰比在设定的范围内，则可以实现在电压增益控制的同时保证输出信号的信噪比满足题目指标。
方案选定：本设计增益控制采用方案二。
3、系统方案本设计方案的整体框图如图1-1所示。
采用两片THS3001（高速集成运放）级联组成前置放大电路，电压增益达到168倍；分立元件与普通集成运放构成末级功率放大电路，其电压增益为10倍（可微调）。
功放输出端级联精心设计的衰减网络以实现增益步进可调，同时为了实现题目扩展指标要求，还设计了两套低通滤波器组成的滤波网络，可以作为负载接入放大器用于控制系统的带宽。
主控模块采用C8051单片机，通过键盘输入实现输出状态控制、带宽选择以及增益步进控制，晶显示器显示所设置的状态及参数。
图1-1系统方案框图二、理论分析与计算1、带宽增益积分析与计算（1）前置放大器由手册可查得THS3001的单位增益带宽为420MHz,若考虑到放大器输出平坦度的要求（其0.1dB 平坦度带宽为115MHz ），本设计的前置放大电路的带宽增益积应当在150MHz 左右，根据公式BW A GBW im =，其增益分配如下：第一级THS3001电压增益为14倍，第二级THS3001电压增益为12倍，总共增益为168倍。
（2）功率放大器根据功率放大器采用器件的基本特性，其增益G F v R R A −=，则增益带宽积约为450MHz ，设计电压增益为10倍，和前置放大器级联即可将输入信号放大1680倍，电压增益可达65dB 。
2、通频带内增益起伏控制与线性相位前置放大器的通频带增益由器件本身的优异特性决定，外部无需调整。
功率放大器内部有调节频率响应的微调电容，由于本课题频率上限不是太高，一般也无需调整。
另外由于本设计实现的宽带放大器带宽很宽，而且没有时延器件，其群延时非常平坦，相位随频率的变化呈线性化。
3、抑制直流零点漂移对于直流放大器而言，由于放大电路级间必须采用直接耦合方式，工作点的状态将逐级传递和放大，最后导致输出级产生了较大的直流电压。
另外由于温度或电源电压变化也会引起三极管的工作点变化加剧了直流零点漂移。
直接耦合放大电路的级数越多，放大倍数越大，则零漂现象越严重。
本设计采用的均是差动放大电路（无论是前置放大器还是末级功率放大器），而差动放大电路是抑制零点漂移的良好措施。
对于分立元件组成的末级放大电路还采用了PNP 和NPN 三极管互补的方法来稳定静态工作点，并抑制零点漂移。
4、放大器稳定性在放大器电路中为了提高运算精度，在电路中加了负反馈回路，而且负反馈越深，闭环特性越好。
但是在级联运放放大电路中，当工作频率较高时，它所产生的附加相移可能会使负反馈回路的开环增益下降到1以前达到180°，使原来处于负反馈回路的放大器转变为不可控的正反馈状态，产生自激振荡，破坏放大器的正常工作。
放大器不自激，即放大器稳定的条件是：当1)(=F j A ω时πωψ<∆)(j 或πωψ=∆)(j 时1)(<F j A ω本设计的前置放大电路采取单级运放负反馈，保证了放大器在反馈条件下稳定运行。
末级功率放大器运用相位补偿技术，在放大电路适当位置接入0.5P 的补偿电容，调整末级主放大器的开环特性，对应πωψ±=∆)(j 时，F j A )(ω小于0dB ，有-10dB 的“幅度裕度”，破坏负反馈电路的自激条件。
三、电路与程序设计1、前置放大电路设计（电路见附录图3-1）使用两片集成运放THS3001级联构成，第一级采用同相输入，第二级采用反相输入，阻抗均大于100Ω。
由于该集成运放为电流反馈型放大器，故反馈电阻取小一些。
为防止运放自激，在运放电源端就近放置4.7uF 钽电解电容和0.1uF 瓷介电容到地。
2、末级功率放大电路设计（电路见附录图3-2）由高输入阻抗运放LF356和分立元件构成反相输入复合功率放大器。
分立元件构成的放大器主要考虑高频特性，用运放LF356来改善直流特性，使两者的特性并存，整个电路为一反相放大器。
求和点的高频交流信号经过电容C4耦合至高频放大器输入端；直流及低频信号由运放LF356反相放大，送入高频放大器另一端；总的输出信号是这两类信号的合成信号。
主放大器为全对称差动电路。
整个电路的放大倍数为100470/4721−=ΩΩ−=−=K R R A v ，各级工作点的设置重点是保证带宽，采用加大集电极电流来提高转换速度。
为了使整个放大器的直流输出电压为零，还设置了5K Ω的调零电位器RP2。
为了提高放大器的稳定性，在特定位置加了补偿电路。
用C*（0.5P ）来调整末级主放大器的开环特性。
功放对功率三极管有明确要求，结合最高输出频率和最大输出功率的基本要求，本设计选用两组NPN 和PNP 配对的晶体三极管。
一组为2N5109和2N5583，用于主信号放大；另一组为2N2219和2N2905，用于输出端电压跟随器。
3、电压增益控制（电路见附录图3-3）在末级功率放大电路后增加一衰减器，衰减器由电阻和继电器构成，通过C8051单片机控制对信号幅度的衰减，从而实现电压增益控制，通过键盘输入，可调节电压增益步进大小。
衰减器采用标准π型网络，在满足所需要的电压衰减量的前提下，保证放大器输出阻抗为50Ω。
4、滤波器设计（电路见附录图3-4）根据课题扩展指标要求，需满足3dB 通频带为0～5MHz 和0～10MHz 两种带宽要求。
由于本放大器带宽较宽，故设计了两组低通滤波器来满足课题要求。
本设计采用两组9阶切比雪夫低通滤波器，3dB 通频带为0～5MHz 和0～10MHz ，带内波动小于0.1dB ，可由单片机控制加以切换。
若选择旁路滤波器，则输出信号带宽大于20MHz 。
5、直流电源设计（电路见附录图3-5）本设计采用线性直流稳压电源，输入为交流220V，输出直流电压为+19.5V、+6.25V、+5V、-19.5V、-6.25V，其中+19.5V 和-19.5V 给末级功率放大器供电，电流约150mA，+6.25V 和-6.25V 给前置放大器和衰减网络的继电器供电，电流分别为100mA 和50mA，+5V 给单片机控制板和液晶显示器供电，电流约300mA。
6、系统软件设计软件流程图如图2-1所示。
图3-6软件流程图四、测试方法与测试结果1、测试条件环境温度25℃，电源电压220V 市电（加到自制线性稳压电源上）。
2、测试仪器和附件仪器：函数信号发生器SMC4640A 数字示波器DS1052E 扫频仪AT5011附件：同轴衰减器标准50Ω负载3、测试方法采用信号发生器、示波器、交、直流电压表、扫频仪及必要的部件进行幅频特性测量。
先调整0dB，使输出信号幅度和输入信号幅度相等。
4、测试结果与分析（1）输入阻抗测试输入电阻约为1.6KΩ（频率小于100KHz）。
（2）输出阻抗测试断开标准负载电阻，调整放大器的输出为20Vpp，然后接上标准50Ω负载电阻，在全频段内输出电压为10Vpp，误差小于1%，可换算出输出阻抗为（50±0.5）Ω。
（3）带宽测试用扫频仪测量放大器的3dB带宽，分别加入5MHz低通滤波器和10MHz低通滤波器，测试结果见图4-1和图4-2，图4-1中横坐标每格为1MHz，图4-2横坐标为每格2MHz。
图4-13dB通频带0～5MHz幅频特性图4-23dB通频带0～10MHz幅频特性输入电压为峰峰值16mv，在60dB测得的通带频率特性表4-35MHz通频带频率测试频率(Hz)101001KHz10KHz50KHz100KHz300KHz600KHz1M 输出电压峰峰（V） 4.9 4.9 4.9 4.9 4.9 4.9 4.9 4.88 4.84频率(Hz)2 2.53 3.54 4.55 5.56输出电压峰峰（V） 4.6 4.32 4.04 3.76 3.65 3.4 3.1 2.11表4-410MHz通频带频率测试频率(KHz)10Hz1101005001M2M5M6M 输出电压峰峰（V）5555555 4.5 4.4频率(Hz)7899.51010.51111.512输出电压峰峰（V） 4.3 4.1 3.85 3.8 3.5 3.3 2.9 2.3 1.6数据分析：从图上可以看出，3dB通频带在低频端达到了0，高频端在20MHz 以上，3dB通频带为0~11MHz，在0～9MHz频带内增益起伏≤1dB，正弦信号输出有效值为11V，从5MHz以上增益的趋势来看最终通频带高频端应大于20MHz，比较符合后级功率放大器的理论高频截止频率25MHz。
（4）增益及最大输出电压测试输入信号幅度16mV（峰峰值），负载电阻50Ω，将增益设置为0dB，使输出信号幅度和输入信号幅度相等，再选择增益步进方式，5dB步进直到65dB。