宽带放大器设计报告
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。
宽带直流放大器设计报告
宽带直流放大器第三组：陈吉洋、杨在然、周佳佳本设计以超低功耗单片机STM32为控制核心，通过可控增益放大器AD603与OPA642分别实现信号增益的调节和末级的功率放大，在0～10M带宽范围内的小信号进行有效放大，实现增益0dB～100dB 范围内的步进程控可调和手动连续可调，最大不失真输出电压有效值达10V。
系统主要由六个模块组成:直流稳压源、前置缓冲电路、可控增益放大电路、滤波器模块、功率放大模块和控制与显示模块。
本设计在前置缓冲电路对信号进行初步处理，减小后续模块中的噪声来源，同时在后级放大电路中利用软件对后级放大器电路进行补偿，把系统的失调和漂移抑制在较低的限度之内。
关键词：可控增益放大器功率放大带宽一、系统方案论证1.总体方案论证分析放大器设计要求的指标，带宽和增益要求高，放大器带宽为10MHz 以上，增益在0dB～60dB之间可调，并且要求能够在50Ω的负载提供有效值为10V 的正弦波输出。
针对上述特点，我们将整个放大器分为五个模块：前置缓冲级，增益可调的中间放大级，末级功率放大级，控制显示电路和直流稳压电源。
系统整体框图如图1所示。
其中难点是增益可调放大级和末级功率放大级，下面对这两个部分的方案分别进行设计论证。
图1、系统整体框图2.1放大器的论证与选择方案一：单运放电路。
简单的测量放大器是由仪器放大器和可变增益放大器级联而成，该放大电路的优点是电路简单，易于实现，但其零漂很大，放大精度也差。
方案二：精密斩波稳零电路。
精密斩波稳零运放具有更加理想化的性能指标，一般情况下不需要调零就能正常工作，大大提高了精度，但其带宽很小，难以满足设计要求。
方案三：模拟增益可编程运放电路。
使用微控制器控制模拟增益可编程运放可以灵活的实现增益的步进，同时可以实现比较大的增益，但其结构和指令比较复杂，开发周期较长。
方案四：多级运放电路。
应用多级运放可以得到很大的增益，并且对单个运放的性能要求较低，系统总增益等于各运放增益的和，可以将信号放大和功率放大分开处理；带宽也比较好控制，可以选择多种耦合方式，充分的发挥出电路的性能；电路结构也比较简单。
宽带放大器设计与总结报告
5.总结
本文所设计的宽带放大器具有较强的小信号放大能力和很宽的频带范围。题 目所要求的基本要求已经达到， 而且完成了部分发挥部分。在调试中采用先分级 调试，然后系统联调的方法对整个系统进行调试。 同时发现，由于实验环境干扰很多，需要采用很多的防护措施。整个系统要 摆成一条直线， 不能将功放部分摆到输入那边去了， 以免对输入的干扰造成自激。 信号发生器和数字示波器要插在一个插板上，对着两台仪器共地，可以减少外界 的干扰。 芯片烧热后，放大倍数也会变大。我们平时调试的时候都是调了一段时间， 所以我们是以管子烧热了的状态来校准的。因此测试时，刚上电会有些不准，一 小段时间后，数据就会很准了。这次竞赛，我们有很多体会，收获很多。
宽带放大器设计与总结报告
摘要：本系统主要由前置放大电路、可步进调节电路、功率放大电路、电压放
大倍数检测电路、 单片机控制显示电路和电源转换电路六部分组成。前置放大电 路电压放大倍数为 50， 由两级 OPA842 构成。 可步进调节电路包括按键、 单片机、 D/A 转换器、程序控放大器，其电压放大倍数为 1～100。功率放大电路由两片 THS3091 芯片等组成， 电压放大为 2 倍。 电压放大倍数检测电路中单片机将经 A/D 转换器转换的前置放大电压信号与输出的电压信号进行比较， ，由显示器输出电 压与输入电压比值。在整个系统的带宽为 20Hz～5MHz,电压放大满足基本要求。 输出负载 50Ω ,电路输出电压峰峰值不小于 10V，输出波形无明显失真。由液晶 显示，人机界面友好，有较强的实用性。 关键词：可步进调节 电压放大倍数检测 MSP-EXP430G2553
A/D 转换
电压信号
键盘
显示器
2
成芯片要求的供电电压不同，因此需要电源转换电路，利用开关电源将+5V 电源
宽带放大器课程设计报告
摘要本设计宽带直流放大器中核心部分以高速低噪声运算放大器OPA300和可调线性增益放大器VCA822对信号进行放大。
将一片OPA300与两片VCA822进行级联，基本部分中调节每一级的电位器对应地改变每一级的放大倍数，从而使整个系统的电压放大倍数进行连续变化，满足了要求；发挥部分中以AT89S52单片机为核心，控制DAC0832的电流输出，再经电流变电压后输入至放大器从而对信号进行了放大。
本设计利用了高性能的芯片提高了系统的稳定性、准确性和抗干扰性。
目录一、方案论证与比较 (4)二、理论分析计算1.带宽增益积、通频带内增益起伏控制、线性相位 (5)2.抑制直流零点漂移 (5)3.放大器稳定性 (5)三、系统简介及单元电路分析1．系统简介 (6)2．单元电路简介 (6)2.1 直流稳压电源 (7)2.2 宽带直流放大器电路 (7)2.3 单片机系统电路 (7)2.4 DAC0832电路 (8)四、系统软件设计 (8)五、系统测试1.主要测试仪器 (8)2.测试方案 (8)3.测试结果 (8)六、总结 (9)七、附件 (11)一、方案论证与比较改变放大器的增益，一般有两种途径，一种是改变反相端的输入电阻，另一种是改变负反馈电阻阻值。
方案一：如图1所示，采用模拟开关或继电器作为开关，构成梯形电阻网络，单片机控制继电器或模拟开关的通断，从而改变放大器的增益。
此方案的优点在于简单，缺点是电阻网络的匹配难以实现，调试很困难。
方案二：如图2所示，非易失性数字电位器改变电阻，克服了模拟电位器的主要缺点，无噪声，寿命长，阻值可程控改变，设定阻值掉电记忆。
该方案优点是增益范围宽，占用μP口少，成本低，通频带取决于运放的通频带，但是不能进行连续变化的调节。
方案三：用AT89S52单片机控制DAC0832的输出电流，经过运算放大器后将电流转换为对应的电压后加入宽带放大器的反相输入端，键入所需要的放大倍数从而改变整个宽带放大器的。
宽带放大器开题报告
宽带放大器开题报告宽带放大器开题报告一、引言宽带放大器是一种电子设备，用于放大宽带信号。
随着通信技术的发展和应用的广泛，对宽带信号的传输和处理要求越来越高，而宽带放大器作为其中重要的组成部分，扮演着至关重要的角色。
本文将对宽带放大器的开题研究进行报告，介绍其背景、目标和预期成果。
二、背景在现代通信系统中，宽带信号的传输和处理是不可或缺的。
然而，由于信号在传输过程中会受到各种因素的干扰和衰减，因此需要使用放大器来增强信号的强度和质量。
传统的放大器在处理宽带信号时存在一些限制，如频率响应不均匀、失真等问题。
为了克服这些问题，研究人员开始关注宽带放大器的设计和优化。
三、目标本次开题研究的目标是设计一种高性能的宽带放大器，以提高宽带信号的传输和处理能力。
具体而言，我们将关注以下几个方面：1. 频率响应均匀性：通过优化电路设计和参数选择，使得放大器在整个频率范围内都能保持较为均匀的增益特性，避免信号在传输过程中因频率响应不均匀而导致的失真和衰减。
2. 噪声性能：宽带信号的传输过程中容易受到噪声的干扰，因此我们将致力于降低放大器的噪声系数，以提高信号的清晰度和可靠性。
3. 功耗优化：为了满足节能环保的要求，我们将尽可能减少放大器的功耗，同时保持其性能和稳定性。
四、预期成果通过本次开题研究，我们期望能够实现以下几个方面的预期成果：1. 设计出一种具有较为均匀频率响应的宽带放大器，使得信号在传输过程中能够保持较高的质量和稳定性。
2. 降低放大器的噪声系数，提高信号的清晰度和可靠性。
3. 优化放大器的功耗，实现节能环保的目标。
五、研究方法为了实现以上目标和预期成果，我们将采取以下研究方法：1. 理论分析：通过对宽带放大器的原理和工作机制进行深入研究和分析，理解其性能限制和优化方向。
2. 仿真模拟：利用电子设计自动化软件，对不同的电路拓扑和参数进行仿真模拟，评估其性能和稳定性。
3. 实验验证：搭建实验平台，通过实际测量和测试，验证仿真结果的准确性和可行性。
宽带放大器设计报告参考模板
宽带放大器设计报告―－武汉大学电子设计基地设计组第1组：许可崔振威谢超摘要：本系统利用可变增益放大器AD600作为核心,通过模拟开关选通不同的控制电压的方式来达到增益步进6dB,总增益从0dB到30dB的目的，其控制电压均由2.5v电压基准MAX873经过精密电阻分压得到,有效的保证了控制电压的稳定度,获得良好的波形。
前置放大采用由AD844构成的正向放大器，可以有效的提高输入电阻,使输入电阻达到兆欧级别。
后级放大采用增益固定为10dB的同向放大器,从而使整个电路的增益能从10dB变化到40dB，该放大器由高精度宽带运放MAX477构成，在保证良好输出波形的同时,可以使输出电压有效值大于3V。
前置放大和后级放大的输出均采用峰值检测电路检测出正半周最大电压值，用于有效值的计算，采用AD603构成的AGC电路，在输入信号在0.05V～1.00V内变化时，能将输出有效值稳定在2.05～2.6 V。
整个系统的通频带为1K～14.6MHz。
由12位A/D 转换器MAX197对输出信号的峰值进行测量，分辨率达到1mV 。
AT89S52和CycloneFPGA 构成的单片机小系统板可以通过键盘，人为预置增益值来获取相应的放大倍数，同时实时显示实际增益值、输出有效值和当前增益误差。
整个系统采用中文显示，界面友好美观，控制方便。
一、方案论证与选择1．增益控制部分：方案一采用普通宽带运算放大器组成的放大电路,同时由分立元件构成的AGC控制电路,通过包络检波再反馈回放大器的方法来控制放大倍数,这种方法构成电路简单,但是反馈控制比较困难，难以实现步进，精度也很低。
方案二采用集成可变增益放大器AD600作为增益控制。
AD600是一款低噪声、精密控制的可变增益放大器，温度稳定性高，最大增益误差为0.5dB,满足题目要求的精度,其增益(dB)与控制电压成线性关系,因此可以方便的采用控制电压的方式来控制放大器的增益.采用D/A变换装置输出电压控制高速压控放大器AD600来实现增益的步进，采用此种方法可以获得很小的步进。
宽带放大器设计
方案论证及比较
五、测量有效值部分 方案三： 采用集成有效值／直流变换芯片，直接输出被测信号的 真有效值。这样可以实现对任意波形的有效值测量。 变换芯片选用AD637。AD637是有效值／直流变换芯片， 它可测量的信号有效值可高达7V，精度优于0.5％，且外 围元件少，频带宽。该方案硬件、软件简单，精度也很高， 但不适用于高于8MHz的信号。
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方案论证及比较
一、总体方框图及指标分配 其中前置放大器、中间放大器、末级功率放大器构 成了信号通道。其主要技术指标分配见下表。
本设计有三个重点和难点：一是增益控制；二是自 动增益AGC控制；三是末级功率放大器的设计。
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方案论证及比较
二、增益控制部分
方案一：采用数字电位器取代反馈电阻的方法 中间放大器和末级功率放大器均采用电压负反馈电路，
通过改变反馈电阻来改变放大器的增益。 例如采用1024个滑动端位置的数字电位器X9110或
X9111。该方案采用两级控制比较麻烦。
方案二：采用D／A集成芯片的方法 为了易于实现最大60dB增益的调节，可以采用D／A
芯片AD7520的电阻网络改变反馈电压进而控制电路增益。 又考虑到AD7520是一种廉价型的10位D／A转换芯片，输 出Uout=Dn×Uref／210，其中Dn为10位数字量输入的二进制 值，可满足210=1024档增益调节，满足题目的精度要求。
Au=80Ug+20(dB) 当Ug在-0.5~+0.5V范围内变化时，Au的变化范围为一20～ 60dB，完全可以满足题目关于增益的要求。
下面重点讨论如何利用AD603实现自动增益控制(AGC)。
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方案论证及比较
三、自动增益控制部分 方案一：
宽带放大器设计报告
宽带放大器设计报告1. 引言本文将介绍一种宽带放大器的设计方法。
宽带放大器是一种用于放大电信号的设备，其被广泛应用于通信系统、雷达系统以及其他需要信号放大的领域。
本文将从原理介绍、设计步骤、性能评估等方面进行阐述。
2. 设计原理宽带放大器的设计基于放大器的基本原理，即将输入信号放大到所需的输出信号水平。
在设计宽带放大器时，我们需要考虑以下几个关键因素：•带宽：宽带放大器需要具备较大的带宽，以确保信号能够被放大且不会出现失真。
•增益：放大器的增益是一个重要指标，可以衡量其放大能力。
•线性度：放大器需要具备较好的线性度，以确保输入信号的准确放大。
•噪声：放大器应当具备低噪声水平，以避免对信号质量的影响。
3. 设计步骤步骤一：确定设计需求在开始设计之前，我们需要明确设计需求。
这包括所需的带宽、增益、输入输出阻抗等参数。
步骤二：选择放大器类型根据设计需求，我们可以选择不同类型的放大器。
常见的宽带放大器类型包括共基极放大器、共射极放大器和共集电极放大器等。
步骤三：确定电路参数根据所选放大器类型，我们需要确定电路参数。
这包括放大器的工作频率、电源电压、偏置电流等。
步骤四：进行电路设计在确定电路参数后，我们可以开始进行电路设计。
这包括选择合适的元件、绘制电路图、计算电路参数等。
步骤五：进行仿真与优化设计完成后，我们可以利用电子设计自动化（EDA）软件进行电路仿真。
通过仿真，我们可以评估电路性能，并进行优化，以达到设计要求。
步骤六：电路实现与测试在仿真优化完成后，我们可以将电路实现到实际硬件上，并进行测试。
测试过程中，我们需要验证电路的增益、带宽、线性度、噪声等性能指标是否满足设计要求。
4. 性能评估在设计完成并进行测试后，我们需要对宽带放大器的性能进行评估。
这包括以下几个方面：•增益：通过测量输入输出信号的差异，计算放大器的增益。
•带宽：通过测量放大器在不同频率下的输出信号，计算放大器的带宽。
•线性度：通过测量放大器的非线性失真程度，评估放大器的线性度。
宽带直流放大器设计报告
宽带直流放大器（杨秋云）组员：李华卫毛丽君杨秋云肖茜雯谭平平摘要：本作品以STM32F103VET6为控制核心，采用宽带放大芯片LMH6624和压控放大器VCA810结合方式，实现了设计中可调增益的要求；采用低噪声电流反馈运放THS3091芯片实现了10V有效值输出的功率放大；在系统设计中，采用了合理的阻抗匹配，规范的线路布局和有效的散热设置，并且综合考虑了去耦、滤波，以及使用同轴电缆屏蔽干扰，降低功耗，减少了高频信号的噪声和自激，全面提高了系统的稳定性。
经测试，指标达到设计的要求。
关键词：STM32F103VET6 LMH6224 VCA810 THS3091一、方案论证与选择1、前级放大模块方案一：采用三极管和各分立元件构成前级放大器。
实现不小于22dB的增益，本方案成本低，但电路复杂，调试繁琐，且电路稳定性差，容易产生自激现象。
方案二：采用集成芯片。
采用放大器LMH6624做前级放大的核心器件，具有低噪声、低功耗、高性能的优点。
所以我们采用此方案。
2、可控增益放大模块方案一：采用场效应管控制增益实现。
采用单片机控制场效应管工作在可变电阻区，利用其电压与电阻的线性关系实现增益的控制，但由于大量分立元件的引入，使得电路复杂且稳定性差。
方案二：采用程控放大器VCA810实现。
因为VCA810的可调范围-40dB~+40dB，那么可直接采用VCA810作为放大的中间调节级对已进行小倍数放大的信号进行再次放大或衰减。
更有一点就是VCA810具有宽带低噪声，并且以dB为单位的线性增益的特点。
该方案方便、稳定，可操作性强，所以采用此方案。
3、低通滤波模块方案一：采用集成芯片实现有源滤波电路。
集成芯片成本较高，而且截止频率难达到设计的要求。
方案二：采用椭圆低通滤波器。
椭圆低通滤波器是一种零、极点型滤波器，它在有限频率范围内存在传输零点和极点。
同样的性能要求，椭圆低通滤波器的通带和阻带都具有等波纹特性，因此通带，阻带逼近特性较好，比其它滤波器所需用的阶数都低，而且它的过渡带比较窄，可以更好的达到设计的要求，所以采用此方案。
宽带放大器报告
宽带放大器设计一．实验要求 1.带宽为6MHZ;2.中心频率为30-40MHZ ；3.放大倍数Au=10倍；4.输入电阻Ri=75Ω，输出电阻Ro=2K Ω;5.电源VCC=12V ,空载Rl=∞; 二．实验步骤 1.电路分析已知电路工作在30-40MHz ，要求三极管为高频管，选取高频管2N2369。
根据放大倍数为10倍，主体电路选用共射放大电路。
宽带放大器中心频率决定了输出回路为LC 选频电路。
最终选择为单管10倍共射极调谐放大器。
2.电路元器件参数设置①选择中心频率为30MHZ ，带宽为6MHZ ，因此Q=f/Bw=5; ②由Q=R/WL 和W=2πf ，01f 2LCπ=得L=2.2uH,C3=39pF③放大倍数Au=e be R r R )1(ββ++≈eR R =10，可得Re=200Ω。
④假设Ic 为20mA ，Uce 设计成21VCC 为6V ；因为R2两端的电压等于Re U U be +，即0.7V+200Ω×20mA=4.7V ，β一般理论取值10，则Ib=20mA/10=2mA ，这里有一个要估算的就是流过R1的电流，一般取值为Ib ，则R3=7.3V/2mA ≈3.7KΩ，R2=750Ω;又R2+R3=12V/2mA=6K Ω考虑到实际上的β值可能远大于10，这样R2、R3取值分别为5KΩ，1K Ω。
⑤输入电阻为75Ω，可得R1与R2、R3并联后的总和约为R1，所以R1=75Ω。
⑥由RC 谐振知f0=RCπ21，可计算出C1=0121f R π，得C1=0.21Pf;同时可计算出C2为11Pf 。
考虑到实际应用，取1C =0.1μF ，2C =10nF 。
3.电路原理图实际电路原理图及各元器件参数如下图：电路原理图4.软件仿真结果分析①示波器观察放大倍数通道A为放大之前波形，通道B为放大后波形。
由分析结果Au=8.975/0.7=12，基本达到预期结果。
②用波特图观察频率值中心频率处放大倍数为23.7db，在中心频率左右两侧3 dB处的频率值为右侧3dB处的频率值为39.6Mhz左侧3dB处的频率值为35.9 Mhz本实验的放大电路的带宽约为4 Mhz。
宽带放大器的设计
采用集成运算放大器设计一个宽带放大器，输入正弦电压峰峰值为，频率范围为100Hz〜lOMHzo①电压放大倍数范围为1〜30可调；②输入阻抗MlOkQ；③输入信号直流偏移量可调，变化范围为-2V〜2V；④负载变化范围100〜8时，输出电压幅度变化W3%。
二、设计方案1.方案比较与选择方案一：采用压控增益放大芯片AD603+DAC0832实现增益的程控放大，AD603可控增益变化范围大，频带范围宽，可实现增益的精密调节。
但AD603输入阻抗小，需加一级阻抗变换器；最大输出电压小, 需加一级固定增益放大器。
总体电路复杂。
方案二：采用输出电压高的宽带放大器，通过调节反馈电阻实现增益的调节，电路输出失调大，但结构简单，因此，采用此种方案。
2.理论分析与计算设计要求电压放大倍数最大达30,频率最大达10M,选择的运放的GBW必须大于300。
0PA846是一个宽带、低噪声、电压反馈型放大器，GBW二1750M,满足要求。
AD8671为低失调运算放大器。
三、设计工具计算机一台，Multisim软件电路原理图如图1所示:五.设计结果1 •交流小信号分析，增益为30时；如图2所示:图2交流小信号分析（增益为30时）2.交流小信号分析，增益为1时；如图3所示:30kfi R5 4%VEE12V1kfiVref R4W LiknU11k0AD8G71ARV:135 mVV （14-ig ）；3%mV 7（育效值）：143 mV 7（直陶;13.4 u?］：-82.6uA】（犀烽）：11.1 cA 】（有效值）：76.72 】（宜流）:・76・6 3 孵：10.0 NHzE XITSU2mt-212V¥GGW1少卜\0・14 Vrms （J ；10MHz电路原理图30kQ Key-BOPA846IDV: 1.48V V （lliO ：12.1 V V ：<^（SJ:4.81 V 罠直3i ）：-2.10 V I: 1.48 pA1（峰鰹）:12.1 pA “有效值）:4.81 pA 1（直流）:-2.10 pA 频率：10.0 MHzvcFttuVlWIT1D.OXQR】.88）.8D>】.8D>-IQD.OXOnIO.QDCOH7 10<o ?i no?IO 1k <0t IM4t Ik 10144 101k Frequeccy （Hz ）Ou 1如SWQJ 1*9 Q> T J «« C VX < Ucc»d XAQI Hdp」 > 乜aitj n £・••几也& :沟冷龙七A 尸八狂«DG 1•曲*0：1 | I Ml-ezi | | "O>3a "翊 &1 航"•也电路1>2ix17 ly-Mx 2/<1CZ9.00 -Lo.aooai! -3化.”2,・1 4 7 10 « 7（ IID CO ?ID Ik 41 Ik 10»41k 101k IM 3 1（W «U 1OMEquGocy[Hz ）&沁 gxwnnfr»cwII图3交流小信号分析（增益为1时）3.增益及直流偏置调节仿真如图4-7所示：图4增益及直流偏宜调右注：电压放大倍数为30,频率为10MHz,输出直流偏移量为-2V （Y位置=1）图5增益及直流偏置调右注：电压放大倍数为1,频率为10MHz,输出直流偏移量为OV (Y位置=0〉：由于OPA846 的最小稳定增益为7,故输出电圧存在谐波。
宽带射频功率放大器设计
宽带射频功率放大器设计射频（Radio Frequency，简称RF）功率放大器在现代通信系统中起着重要的作用。
它的主要功能是将低功率的射频信号放大到足够的功率级别，以便于传输和处理。
宽带射频功率放大器是一种可以在大范围的频率范围内提供高功率放大的设备。
本文将介绍宽带射频功率放大器的设计。
在设计宽带射频功率放大器之前，需要明确一些基本参数和要求。
首先，需要确定放大器的工作频率范围。
宽带放大器通常涵盖几个频率段，因此需要确保在所需的频率范围内具有足够的增益和线性性能。
其次，需要确定放大器的输出功率要求。
输出功率是放大器设计中的一个重要指标，它决定了放大器能够提供的最大信号功率。
最后，需要考虑放大器的线性性能和稳定性。
线性性能是指放大器输出信号与输入信号之间的线性关系，而稳定性是指放大器在工作过程中能够维持恒定的增益和相位特性。
在设计过程中，可以使用不同的拓扑结构和技术来实现宽带射频功率放大器。
其中一种常见的结构是宽带巴氏极双管功率放大器。
该结构使用共射和共基级联的方式来实现高增益和宽带特性。
另一种常用的结构是宽带巴氏极共基功率放大器，它具有简单的结构和高输入阻抗，适用于高频应用。
在选取合适的放大器结构后，还需要选取合适的放大器器件。
常用的射频功率放大器器件包括三极管、场效应晶体管和集成电路。
三极管具有高增益和线性特性，适用于较低频率的应用。
场效应晶体管具有较高的工作频率和功率特性，适用于较高频率的应用。
集成电路则具有更高的集成度和稳定性。
根据特定的应用需求，可以选择合适的器件。
除了放大器器件外，还需要选择合适的匹配网络来实现放大器的输入和输出匹配。
匹配网络能够提高放大器的功率传输效率和线性特性。
常用的匹配网络包括隔离电容、电感和变压器等。
通过合理选择匹配网络的参数，可以实现最佳的匹配效果。
最后，在完成放大器设计后，需要进行仿真和测试验证。
使用电磁仿真软件可以对放大器的工作性能进行模拟和优化。
实际测试可以验证设计的准确性和性能指标的达标情况。
宽带放大器开题报告
宽带放大器开题报告1. 研究背景和意义宽带放大器是一种用于放大宽带信号的电子设备，广泛应用于通信、广播、无线电等领域。
随着通信技术的不断发展，对于宽带放大器的需求也越来越大。
因此，本研究旨在设计和开发一种高性能的宽带放大器，以满足日益增长的宽带通信需求。
2. 研究目标本研究的主要目标是设计一个具有高增益、低噪声和宽带特性的宽带放大器。
具体来说，我们希望实现以下目标：•实现尽可能高的增益，以提供强大的信号放大能力；•实现尽可能低的噪声系数，以保持信号的纯净性；•实现宽带特性，以适应不同频率范围内的信号放大需求。
3.研究方法我们将采用以下步骤来实现研究目标：1.需求分析：了解宽带放大器的基本原理，深入研究市场上已有的宽带放大器产品，分析用户需求。
2.设计方案：根据需求分析结果，确定宽带放大器的整体设计方案。
包括选择适当的放大器拓扑结构、选取合适的元器件、确定电路参数等。
3.电路设计：根据设计方案，进行电路设计。
涉及到模拟电路设计、电磁兼容性分析、电源和温度的设计等。
4.原型制作：根据电路设计结果，制作宽带放大器的实际原型。
包括选取合适的PCB材料、制作PCB板、焊接元器件等。
5.实验测试：对制作好的宽带放大器原型进行实验测试。
包括测量其增益、噪声等性能指标，分析实验结果。
6.优化改进：根据实验结果，对宽带放大器进行优化改进。
可能涉及到电路参数的调整、元器件的更换等。
7.性能评估：对优化改进后的宽带放大器进行性能评估。
包括与市场上的同类产品进行比较，评估其在增益、噪声等方面的优势。
4. 预期成果通过以上研究方法，我们预期能够实现一个具有高增益、低噪声和宽带特性的宽带放大器。
具体预期成果如下：•实现增益大于20dB的宽带放大器；•实现噪声系数小于2dB的宽带放大器；•实现频率范围在1GHz至10GHz之间的宽带特性。
5. 参考文献1.Smith, A. B., & Johnson, C. D. (2010). High-frequency and broadbandcircuits: An introduction. CRC Press.2.Razavi, B. (1998). Design of analog CMOS integrated circuits. McGraw-Hill Education.3.Lee, T. H. (2015). The design of CMOS radio-frequency integratedcircuits. Cambridge University Press.以上为宽带放大器开题报告的草稿，详细的研究内容和结果将在后续的研究工作中逐步展开和完善。
宽带放大器设计6
宽带放大器设计报告摘要：本系统由四大模块组成，分别为放大模块、电源模块、峰值检波和测量显示模块组成。
放大模块采用三级放大，在前级放大电路中，采用指定的高速运算放大器OPA820ID作为第一级放大电路，输出经第二级放大器OPA690 放大后，后级放大采用指定的低失真电流反馈放大器THS3091D 放大达到最大峰峰值大于10V 的输出。
电源模块采用DC-DC 转换芯片TPS61089 得到正负12V 电源（利用外部充电泵原理）和MC34063 得到的正负5V 电源，34063 得到的正负5V 给前两级放大电路供电，TPS61089DRCT 得到的正负12V 经稳压得到正负9V 给后级放大器THS3091D 供电。
峰值检波采用数字检波电路。
测量模块采用TI 公司低功耗单片机MSP430F149，利用单片机内部AD 对检波后输出采样，经单片机处理后送至LCD 显示。
关键词：宽带放大器，DC-DC 转换,充电泵，峰值检波一．方案论证与比较1.1 放大器方案选择前级放大器和后级放大器分别为指定的TI 公司的OPA820ID 和THS3091D，但仅由这两级放大不能满足题目要求。
因此，需加入中间级放大电路。
方案论证如下：方案一：采用LM358 放大器组成的放大电路。
LM358 是一般的运算放大器，对电源的要求较高，功耗较大。
它的放大精度不是很高，受环境因素影响变化大，而且对输入的小信号放大，纹波和噪声都比较大。
另外，LM358 的增益带宽积较小，不能满足要求。
方案二：采用OPA690 放大器组成的放大电路。
OPA690 是TI 公司的的一款高性能电压反馈运算放大器。
它具有较高的放大精度和较大的带宽，受环境影响较小,符合题目要求。
综上所述：我们选择方案二。
1.2 电源方案选择题目中提供给我们的电源只有+5V, 但为了更好的达到题目的要求，我们采用双电源供电,所以，应该将提供的电源做DC-DC 变换。
前两级采用MC34063 变换得到正负5V 电源供电。
宽带直流放大器的设计报告
宽带直流放大器的设计摘要：宽带直流放大器在科研和测量仪器中具有重要作用，本设计以可编程增益放大器VCA822、12位串行D/A芯片DAC7611和TI公司的MSP430F149单片机为核心，设计一种可编程控制电压增益的宽带直流放大器。
宽带直流放大器的电压增益从0dB到60dB，可以通过按键手动连续调节，输出电压有效值从5mV 到12V，控制误差不大于5%，放大器带宽达到10MHz。
最大输出电压正弦波有效值V o≥10V，输出信号波形无明显失真。
在A V＝60dB时，输出端噪声电压的峰－峰值V ONPP≤0.3V。
放大器所用的直流稳压电源的效果比较理想，符合设计的大部分要求。
关键词：宽带直流放大器；MSP430F149；D/A；A/D；可编程。
1.作品简介本设计以VCA822、MSP430F149、DAC7611芯片构成的电路为核心，加上峰点检测电路，滤波放大电路，功率放大电路，按键控制电路，显示电路模块，以实现对宽带直流放大器的电压放大倍数、输出电压进行精确控制并显示。
宽带直流放大器的电压增益从0dB到60dB，可以通过按键手动连续调节，输出电压有效值从5mV到12V，控制误差不大于5%，放大器带宽达到10MHz，在0到9MHz通频带内增益起伏小于等于1dB。
最大输出电压正弦波有效值V o≥10V，输出信号波形无明显失真。
在A V＝60dB时，输出端噪声电压的峰－峰值V ONPP≤0.3V。
所设计的放大器所用的直流稳压电源部分的特性比较好，稳压效果相当理想。
按键和显示电路部分实现人机交互，完成对电压放大倍数和输出电压的设定和显示。
2.方案设计2. 1方案论证与选择本设计采用程控的方法对宽带直流放大器的电压放大倍数进行准确控制，同时也能够在当输入电压在一定的范围内变化时输出电压进行自动稳幅。
由于要实现对该宽带直流放大器的电压增益可调的目的，经过分析，电压增益可控制部分的设计得到如下的三种方案。
方案一：利用场效应管工作在可变电阻区，输出信号取自电阻与场效应管的分压的这个原理。
宽带直流放大器(设计报告)-江帆
宽带直流放大器江帆、胡斌、王泽强摘要:本系统采用宽带压控增益放大器VCA810来实现增益可调，由前级放大模块、增益控制模块、带宽预置模块、后级功率放大模块、键盘及显示模块和电源模块组成，具有宽带数字程控放大功能。
在前级放大电路中，用宽带电压反馈型运算放大器OPA690和宽带压控运算放大器VCA810放大输入信号，再经后级THS3091功率放大电路将电压放大十倍，并增大输出电流，增强负载驱动能力，提高输出电压有效值范围。
经验证，本方案完成了全部基本功能和部分扩展功能。
关键字：压控增益放大器；功率放大；宽带数字程控一．系统方案论证1.1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。
只要利用场效应管的可变电阻区（或三极管等效为压控电阻）实现程控增益，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60dB增益的调节，可以采用高速乘法器型D/A 实现，比如AD7420。
利用D/A转换器的VRef作为信号的输入端，D/A的输出端做为输出。
用D/A转换器的数字量输入端控制传输衰减信号实现增益控制。
此方案简单易行，精确度高，但经实验知：转化非线性误差大，带宽只有几kHz,而且当信号频率较高时，系统容易发生自激，因此未选此方案。
方案三：根据题目对放大电路增益可控的要求，考虑直接选取压控增益运算放大器VCA810实现，其特点是以dB为单位进行调节，可调增益-40dB至+40dB，可以用单片机方便地预置增益。
综合以上的分析可知，方案三电路集成度高、条理较清晰、控制方便、易于数字化程控处理。
所以本系统采用方案三。
1.2滤波部分为了达到题目要求的5M和10M带宽，需制作两路低通滤波器电路。
方案一：由无源器件（电阻、电容、电感）构成八阶椭圆滤波器，电路比较简单，成本低，不需要直流电源供电，可靠性高；缺点是：通带内的信号有能量损耗，负载效应比较明显，使用电感元件时容易引起电磁感应。
方案二：为达到通频带内增益起伏≤1dB，采用四阶巴特沃斯低通滤波器。
宽带放大器设计和总结报告
宽带放大器设计和总结报告本系统主要是由宽带放大模块，手动增益控制模块，自动增益控制模块，输出电路显示模块和增益显示模块五部分组成。
当输入的信号进入时经由MAX452/453集成运放组成的三级放大后再经过一固定增益的电压放大器电路后，送入交流信号到有效值变换器AD637取出电压有效值来控制后级的自动增益控制，并显示电压有效值。
另外由大规模Gal(可编程器件)做成的手动增益控制器直接接到运放前级控制电压增益，并在增益显示模块显示电压有效值。
该设计，电路简单，性价比高，带宽可以进一步扩展，具有很广的应用领域。
小，它对高端频段的信号阻抗小，从而减少了放大器的电流负反馈量，提高了高端的增益。
宽频放大器一。
宽频放大器的主要性能指标(1)通频带△f由定义知△f=fH-fL,通常下限频率fL≈O,△f≈fHo,因此放大器通频带的扩展是设法增大上限频率fH数值。
(2)中频电压放大倍数KO:它的定义中频段的输出电压UO与输入电压Ui之比。
(3)增益与带宽乘积KO△f存在矛盾，即增大△f就会减小KO,反之则反，所以要用两者之积才能更全面地衡量放大器的质量。
KO△f越大，则宽频放大器的性能就越好，(4)上升时间ts:它定义为脉冲幅度从10%上升至90%所需时间，放大器的高频特性越好，则上升时间ts越校(5)下降时间tf:它的定义为脉冲幅度从90%下降至10%所需时间，(6)上冲量δ：超过脉冲幅度的百分数，(7)平顶下降量△：脉冲持续期内，顶部下降的百分数，放大器低频特性越好，平顶下降量越校二。
扩展通频带的方法和电路通常使用扩展频带的方法有三种：(1)负反馈法，在电路中引入负反馈，并使负反馈量高频时比低频时小，以补尝高频时输出电压减小的损失，这种方法是在不损坏失低频增益下进行补尝，但它的幅频特性却开不平坦，使输出脉冲波出现上冲；(3)利用各种接地电路的特点进行电路组合，以扩展放大器的通频带，下面介绍扩展带的电路1.电压并联负反馈电路图1是电压并联负反馈电路，这种电路主要补偿晶体管集-基结电容CC.输出电容CO及电流放大倍数β随频率升高而引起放大器增益下降的作用，因为，低频时CO的容抗较小，使UO减校攀？潢摲牥？？？??师？所以，负反馈量也减小，使高。
宽带放大器设计
宽带放大器设计一、设计目的(1)掌握宽带放大器的设计、组装与调试方法；(2)熟悉集成电路的使用方法。
二、设计内容及要求(1)设计一个宽频带放大器，要求带宽大于30MHz ，可扩展；(2)带宽增益积大于300MHz ，可扩展；(3)输出阻抗为600Ω，输出电压≥1V 。
三、宽带放大器原理几种常见宽带放大器（参考）：1．二级直接耦合宽带放大器电路图1是二级直接耦合宽带放大器电路，第二级采用PNP 型晶体管，这种电路适合于提高电源电压的利用率，需要给出较大输出振幅的电路。
各级开环增益为20dB ，与R1串接的电位器RP1用于调整晶体管最适宜的偏置。
隔直电容C1和C2的参数由低频特性确定，频率特性上限由所使用的晶体管（特别是VT2）限制，若使用2SA495晶体管，约有30MHz 的带宽。
VT2要求具有高截止频率f H ，低输入电容C Ob 晶体管。
直流偏置是降低集电极负载电阻，有较大工作电流。
这种电路要采用稳定电源供电，低负载使用时，要在VT2输出增设1级射随电路。
两级宽带放大器构成电压串联负反馈电路，其电压放大倍数11451=+=R R Auf图1 二级直接耦合宽带放大器电路2．宽带缓冲器电路宽带缓冲器电路如图2所示。
这种电路用作电流驱动能力较弱的通用宽带运放输出电路，要求高速动作的无放电电路及50Ω负载的线路驱动电路等。
该电路属于简易功率合成器，VT1、VT2、VT3和VT4均工作在射极跟随状态。
要求VT1与VT2，VT3与VT4参数一致。
输入的功率P IN在A点一分为二，经过电流放大后，在B点合成。
电压放大倍数不超过2，但接近2。
但电流放大倍数较大，因此功率放大倍数也较大。
此电路输入阻抗高，而输出阻抗低，正适合于作驱动级。
图2 宽带缓冲器电路电阻Ri用于防止高频振荡等异常动作。
旁路电容Cl和C2也很重要，要靠近晶体管安装。
3. 10MHz以上的宽带放大器电路图3是采用μPC4539C构成的宽带放大器电路。
毕业设计：设计并制作一个宽带放大器[管理资料]
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报告题目：设计并制作一个宽带放大器1、设计思路本作品基于宽带放大器设计，使用AD603的进行程控增益，由AD603的特性可知，使用AD603可以实现3dB 通频带10K-6MHZ 。
最大增益40dB ，增益调节范围10—40dB （6级可调，步进间隔6dB ）。
最大输出电压有效值大于3V 。
设计方框图如下：输入 输出图一 由单片机控制的AGC 电路AD603 的原理框图：图二 AD603原理图AD603 峰值检波电路A/D 采样单片机D/A 输出AD603 管脚定义：管脚 1: GPOS 增益控制电压正相输入端(加正电压增大增益)管脚 2: GNEG 增益控制电压反相输入端(加负电压增大增益)管脚 3:VINP 运放输入端管脚 4:COMM 运放接地端管脚 5: FSBK 反馈网络连接端管脚 6:VENG 负供电电源端管脚 7:VOUT 运放输出端管脚 8:VPOS 正供电电源端AD603 频带宽度的确定：AD603 的显著的特点是增益可变, 并且增益变化的范围也可变, 不同的频带宽度决定不同的增益变化的范围。
频带宽度是由管脚的不同连接决定的,当VOUT和FDBK两管脚的连接不同时，其放大器的增益范围也不一样，带宽在9MHz ～90MHz之间为加大中间级的放大倍数及增益调节范围，我们使用两片AD603级联作为中间级放大（图三）。
如果将AD603的5脚和7脚相连，单级AD603增益调整范围为，－10～＋30 dB，带宽为90MHz，两级AD603级联，使得增益可调范围扩大到－20 dB～＋60 dB。
可满足题目要求发挥部分的10dB～58dB的增益调节。
图三 AD603与宽带放大器连接图两级AD603采用＋5V ，－5V 电源供电，两级的控制端GNEG 都接地，另一控制端GPOS 接D/A 输出，从而精确地控制AD603的增益。
9dB 到51dB 增益控制电VG= VC1- VC2(- 500mV ≤V G ≤500mV )，理论上增益与增益控制电压的关系: 增益(dB)= 40V G+ 30则表一增益调节范围为40dB ，当步进1dB 时,控制端电压需增大ΔV G ＝40)500(500--＝25mv ，由于两级AD603由同一电压控制，所以，步进1dB 的控制电压变化幅度为25mv/2=。
高频报告-可调增益宽带放大器设计
可变增益宽带放大器设计1、应用背景随着社会发展，随着计算机和互联网的迅速普及，多媒体信息的高速传输呈现飞速增长的趋势，各类型放大器的运用领域不断扩展。
在当今科技和通讯高速发展下，各种自动化、智能化仪器装置对信号的要求越来越高，尤其在一些高精度的领域，对小信号的放大与处理要求更为严格。
普通的运放存在着本身不可忽略的缺点，用普通的运放设计的放大器一般具有频带窄、噪声系数大、低增益的特点。
宽带放大器可以对宽频带、小信号、交直流信号进行高增益的放大，广泛应用于军事、光纤通信、电子战设备及微波仪表和医用设备等高科技领域上，具有很好的发展前景。
研究和设计一款高增益、高精度、低噪声、增益可控性高的宽带放大器成为了人们的广泛关注。
[1]要同时满足这些性能指标，对电路设计提出了很高的要求，尤其是高频PCB 和电磁兼容的设计要求。
2、设计目的要求所设计的高频小信号放大器输入/输出电压处于动态可变范围的前提下，同时兼顾增益与带宽的要求，使其具有较宽的频带，同时具备低噪声、工作稳定的特点。
3、系统设计根据设计要求，可将系统分为以下几部分模块：前置放大电路、中间级增益可调放大电路、后级功率放大电路。
为降低噪音，在多级放大电路中，应注意第一级放大电路的降噪设计，可通过选用低噪声芯片设计固定增益放大电路，并注意设计反馈电路。
中间级增益可调放大电路可选择可编程增益芯片，通过调整接入电阻调整增益。
[2]图表一 系统设计框图 4、方案选择4.1芯片类型选择4.1.1AD603AD603是一种具有程控增益调整功能的芯片。
它是美国ADI 公司的专利产品，是一个低噪、90MHz 带宽增益可调的集成运放，它提供精确的引脚可选增益，90 MHz 带宽时增益范围为-11 dB 至+31 dB ，9 MHz 带宽时增益范围为+9 dB 至+51 dB 。
用一个外部电阻便可获得任何中间增益范围。
折合到输入的噪声谱密度仅为1.3 nV/√Hz ，采用推荐的±5 V 电源时功耗为125mW 。
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宽带放大器设计报告―－武汉大学电子设计基地设计组第1组：许可崔振威谢超摘要：本系统利用可变增益放大器AD600作为核心,通过模拟开关选通不同的控制电压的方式来达到增益步进6dB,总增益从0dB到30dB的目的，其控制电压均由2.5v电压基准MAX873经过精密电阻分压得到,有效的保证了控制电压的稳定度,获得良好的波形。
前置放大采用由AD844构成的正向放大器，可以有效的提高输入电阻,使输入电阻达到兆欧级别。
后级放大采用增益固定为10dB的同向放大器,从而使整个电路的增益能从10dB变化到40dB，该放大器由高精度宽带运放MAX477构成，在保证良好输出波形的同时,可以使输出电压有效值大于3V。
前置放大和后级放大的输出均采用峰值检测电路检测出正半周最大电压值，用于有效值的计算，采用AD603构成的AGC电路，在输入信号在0.05V～1.00V内变化时，能将输出有效值稳定在2.05～2.6 V。
整个系统的通频带为1K～14.6MHz。
由12位A/D 转换器MAX197对输出信号的峰值进行测量，分辨率达到1mV 。
AT89S52和CycloneFPGA构成的单片机小系统板可以通过键盘，人为预置增益值来获取相应的放大倍数，同时实时显示实际增益值、输出有效值和当前增益误差。
整个系统采用中文显示，界面友好美观，控制方便。
一、方案论证与选择1．增益控制部分：方案一采用普通宽带运算放大器组成的放大电路,同时由分立元件构成的AGC控制电路,通过包络检波再反馈回放大器的方法来控制放大倍数,这种方法构成电路简单,但是反馈控制比较困难，难以实现步进，精度也很低。
方案二采用集成可变增益放大器AD600作为增益控制。
AD600是一款低噪声、精密控制的可变增益放大器，温度稳定性高，最大增益误差为0.5dB,满足题目要求的精度,其增益(dB)与控制电压成线性关系,因此可以方便的采用控制电压的方式来控制放大器的增益.采用D/A变换装置输出电压控制高速压控放大器AD600来实现增益的步进，采用此种方法可以获得很小的步进。
但是由这种方法得到的控制电压有一定的纹波，而芯片AD600对控制电压非常敏感，微小的电压波动就能造成输出波形上下起伏，波形不佳。
方案三主控芯片采用AD600，利用电压基准源通过精密电阻分压得到各个增益值对应得控制电压，在用模拟开关CD4051来选则不同的控制电压来达到控制增益的目的。
电压基准源采用MAXIM公司2.5 V基准MAX873。
经过比较，选用方案三。
2．有效值测量部分方案一采用检波二极管构成的峰值检测电路，然后用A/D转换器对其检测结果进行读数。
峰值检测的原理是当输入电压正半周通过时，检波管导通，对电容C充电，适当选择电容值，使得电容放电速度大于充电速度，这样，电容两端的电压可以保持在最大电压处，该电压通过一个用运算放大器构成的射极跟随器输出电压峰值。
采用这种电路优点是频带响应宽，频率越高检测反而越准确，且电路简单。
但是由于检波二极管存在一定的导通压降，且为非线性，测量精度低，小信号时尤其明显。
同时电容值的选取也使得电路有一定的局限性，如选取太大，放电时间过长，会改善输出电压发纹波，但是会导致该电路响应速度慢；如果电容选的太小，放电时间过短，能改善电路的响应时间，但也会导致低频时输出电压纹波较大。
方案二采用集成电路AD637作为有效值运算，它测量有效值的范围为0-7V，精度优于0.5%，且外围元件少，频带宽，对于一个有效值为1V的信号，它的3dB带宽为8MHz，并且可对输入信号的电平以dB形式表示。
该方案精度高，直接输出有效值，但电路稍复杂，且不适合高频信号。
经过比较，方案二中AD637对小信号测量具有很大优势，而方案一中在频带方面满足要求，考虑到题目的频带范围和制作成本的因素，采用方案一。
3．自动增益控制部分（AGC）方案一AGC电路实际上是一个根据输出电压的动态的调整放大倍数，从而使输出稳定在预定范围的反馈型电路。
根据该特点可以引入CPU、A/D和D/A转换器通过程序对放大倍数进行控制，即数字式AGC，此种AGC电路的输出范围完全由人为设定，可以很容易满足题目要求，但是需要对输出的电压值进行不间断的采样，而且D/A转换器的位数直接决定了AGC电路输出的稳定度，硬件组成方面比较复杂。
方案二采用场效应管和宽带运放制作，信号进入自动增益控制电路后，放大电路输出的交流电压经二极管和RC电路构成的包络检波器后，输出一个随平均电压变化的电压，用此电压控制工作于可变电阻区的场效应管的栅极，改变场效应管的导通电阻，使放大倍数受输入信号大小控制。
当输入信号强时自动减小放大倍数，信号弱时自动增大放大倍数，从而实现了输出幅度的自动调整。
特点在于电路简单，但频带范围较窄、精度低、输出波形也不理想。
方案三采用可变增益放大器AD603作为放大部分，同时用由高频小功率管2M3906、2M3904构成的包络检波、反馈电路来控制放大倍数，达到自动调整增益的目的。
精度高，波形好，但电路较复杂。
考虑题目要求和现有的器件，本系统采用方案三。
二、系统总体设计方案及实现方框图三、理论分析与计算1．电压控制增益原理AD600的基本增益为如下公式：G dB Vin=+G()20*20G dB是其中，Vin为差分输入电压，单位为伏，()AD603的增益，单位为dB当Vin=0.625伏时,为最G dB=40dB,当Vin=-0.625伏时,为最大增益模式()小增益模式G=40dB。
其控制电压与增益的关系如右图所示:2．AGC电路的原理AGC是自动增益控制电路的简称,广泛用于收音机,电视机的信号接受和电平处理。
其特点为：当输入信号较强时，自动将增益降低；当信号较弱时，又使其增益自动增高，从而保证输出信号的相对稳定。
AGC电路大致上可以分为三种：前馈，反馈和混合型，分别如图1，2，3所示其中前馈电路收敛比反馈的要快，但是不稳定；混合型克服了前馈和反馈电路的缺点，尤其适合用于快速衰落信道，但是电路复杂，功耗大，调试困难。
本系统中采用的是反馈型AGC，核心部件使用AD603。
AD603是美国AD(Analug Devices)公司继AD600后推出的宽频带、低噪声、低畸变、高增益精度的压控VGA芯片。
可用于RF/IF系统中的AGC电路、视频增益控制,A/D范围扩展和信号测量等系统中。
D603内部结构框图如下所示。
AD603由一个可通过外部反馈电路设置固定增益GF(31. 07~51. 07dB)的放大器、0~–42.14dB的宽带压控精密无源衰减器和40dB / V的线性增益控制电路构成。
AD603利用了X一AMP拓扑结构X一AMP由一个0—42. 14dB的可变衰减器及一个固定增益放大器构成。
其中可变衰减器由一个七级R-2R梯形网络构成，每级的衰减量为6. 02dB，可对输入信号提供0 ~ –42.14dB的衰减。
X-AMP结构的一个重要优点是其优越的噪声特性，在1MHz 带宽，最大不失真输出为1Vrms 时，输出信嗓比S/N 为86. 6dB 。
工作原理在VOUT 为正半周时Q1截止，在VOUT 为负半周时Q1导通，流人CAV 的平均电流21CAV Q Q I I I =- (温度在300K 时, 590300AD I A μ=)，当增益控制电压CAV V 处于稳定状态时，在一个周期内Q1中的整流电流的平均值必须与2Q I 保持平衡，如果AD603的输出幅度太小以致于不满足该条件，则CAV V 将迅速上升，引起增益提高，最终使Q1充分导通。
R2的选取由带隙基准原理所确定，适当选择R2使之满足VOUT= VBE + VR2 = 1.2V(即VR2=5OOmV)时，VOUT 在较宽的温度范围内将是稳定的。
对方波而言，在输入信号的幅度稳定时，V-应保持稳定，则Q 在导通的半个周期内发射极电流应为600A μ，于是得R2 = 833欧,实际应用中是正弦波并非方波。
R2的推荐值为806欧。
由于Q2, R2和Q1的配合使用，在很宽的温度范围内将使VOLT 保持稳定。
C2用于改善频率特性。
另外，改变CAV 的值可改变AGC 的时间常数,CAV 的取值一般在0.1 ~ 1F μ之间.两片AD603以并联控制方式连接，两级的GNEG 端并联接子0.5V 的电平上，GPOS 端并联，由半波检测电路的输出控制。
两级的VOUT 与FBDK 之间均接10k 欧电阻，即为模式二工作方式，其输出幅度为1.2Vrms ,增益范围为 +3 ~ +75dB 频带不小于20MHz 。
具体电路如下 图所示：3．系统增益分配的问题AD600和AD603的输入电阻只有100欧姆，如果不加前置放大电路其输入阻抗显然不满足题目要求，故采用由AD844接成的同向放大电路作为前级放大，其增益设置在20dB，输入电阻被提升到兆级（实测为1.5M）,远大于题目所要求的1K。
电路设计时在AD600前串入了一大小为910欧的电阻，由于AD600的输入电阻只有100欧，这样，实际输入AD600的信号幅度被衰减到了原来的十分之一，使前级放大倍数实际为0dB，这样做的好处是降低了AD844的负载，有利于前置器放大工作的稳定。
由于AD600在±5V供电时最大输出只能达到6～7V的峰峰值，不能作为最后的输出，故将其增益设定在0～30dB，而后级则采用一个增益固定在10dB的正向放大器，考虑到输出信号的幅度以及带负载能力，该电路的运算放大器使用宽频带，高精度运放MAX477。
四、主要功能电路的设计1．输入前级放大为了满足输入电阻大于1K，采用输入电阻很高的同向放大器作为输入的第一级，结合题目对通频带的要求最高在8M，运算放大器选用宽频放大器AD844。
具体电路如下所示：2．可变增益部分该部分以集成可变增益放大器AD600为核心,AD600的放大倍数为dB线性，它有一个电压控制端，通过改变控制端的电压就可以获得不同的放大倍数。
,AD600的性能参数如下表所示：从上述参数看到，该芯片的性能完全满足需要。
据题目要求要实现六级步进，因此需要六种控制电压。
由于该芯片对控制端的输入电压非常敏感，充分的保证控制电压的稳定性是极其重要的。
实际上我们是通过基准源分压得到。
在实现增益步进时，只需通过模拟开关选择来选择不同的控制电压即可。
具体电路如下图所示：按照AD600的特性,将第一脚(负增益控制)接-0.625V计算出十六脚(正增益控制)控制电压分别为:考虑到AD600有一定的增益误差,级联后再进一步细调。
3．后级放大部分采用固定增益为10dB的同向放大器，兼顾到了AD600带负载能力不够的因素，其核心部件为高精度宽带运算放大器MAX477。
该芯片刚好满足输出有效值大于3V，同时带600欧负载电阻所需的输出功率的要求。