射频宽带放大器报告终版

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全国电子设计大赛武汉大学-射频宽带放大器(精)

全国电子设计大赛武汉大学-射频宽带放大器(精)
A(j ) A(j ) 1 A(j )B(j ) 1 T(j ) 其中,A(j ) 为开环增益函数,B(j )为反馈函数。若在某一频率osc 上,满足环路增益为 Af (j )
T(josc ) T(josc ) e jT (osc ) 1
,则 T (josc ) 1 ,即环路增益为0db时, T (osc ) Af (josc ) 此时即使输入信号为零,仍有某一频率的信号输 出,即反馈放大器出现自激。要保证反馈放大器稳定工作,必须使其远 离自激状态,这种远离程度可用相位裕量 表示,其定义式为 当
具体模块设计
具体模块设计
二、程控增益放大电路 程控增益放大电路是整个系统增益可调的主要部分,它可以实现对增益连 续可调。在设计中采用了程控增益芯片VCA824,VCA824是一款宽带,电压线 性,连续可变的电压控制增益放大器。其增益最大调节范围可以达到40db,信 号带宽可以达到420MHz。在本设计中,使用了20db的调节范围(主要是为了提 高调节的裕量) 单片机控制的12位串行D/A TLV5616来实现控制电压的直流输出 (0-1V,相应的增益为0-20db)。具体电路如下:
全国电子设计大赛 射频宽带放大器
主要内容
设计要求 方案论证与比较
系统总体设计方案
理论分析与计算 系统测试结果 总结
1. 设计要求
1.基本要求 (1)电压增益 Av ≥20dB ,输入电压,输入电压有效值 Ui ≤20m V。Av在 0~20dB 范 围内可调。 (2)最大输出正弦波 电压有效值 Uo≥200mV,输出信号波形无明显失真 。 (3)放大器 BW -3dB 的下限频率 fL ≤0.3MHz ,上限频率 fH≥20MHz ,并要求在 1MHz ~15MHz 频带内增益起伏 ≤1dB 。 (4)放大器的输入阻抗 = 50Ω,输出阻抗 = 50Ω。 2.发挥要求 (1)电压增益 Av ≥60dB ,输入电压有效值 Ui ≤1 mV 。Av在 0~60dB范围内可调。 (2)在 Av ≥60dB 时,输出端噪声电压的峰值 U ≤100m V。 oNpp (3)放大器 BW -3dB 的下限频率 的下限频率 fL ≤0.3MHz ,上限频率 fH≥100MHz , 并要求在 1MHz ~80MHz 频带内增 益起伏≤ 1dB 。该项目要求在 Av ≥60dB (或可达 到的最高电压增益点),最大输出正弦波有效值 Uo ≥ 1V ,输出信号波形无明显失真 条件下测试。 (4)最大输出正弦波电压有效值 Uo ≥1V,输出信号波形无明显失真。 (5)其他(例如进一步提高放大器的增益、带宽等)。

宽带放大器设计与总结报告

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

宽带放大器设计报告参考模板

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。

射频宽带放大器报告终版

射频宽带放大器报告终版

射频宽带放大器摘要本系统采用OPA847,电流型运算放大器THS3091和压控放大器VCA824组成。

系统分为四级:前级通过OPA847实现固定增益放大,并且进行阻抗匹配和噪声抑制;中间第二、三级由压控放大器VCA824实现0.05~5V/V增益变化同时加大带宽,后级由电流型运算放大器THS3091进行功率放大。

放大器中的电源控制电路,通过利用MC1403和LM324芯片和电压跟随电路产生-1到1V 的连续电压,能够稳定供给VCA824的vg端,从而达到0到60dB增益可调。

经测试,系统达到了题目所设定的基本要求和部分扩展要求。

关键词:射频放大器,宽带,OPA847,VCA824,THS3091,MC1403,LM324目录一、方案论证 (3)1.≥60dB增益设计 (3)2.放大增益可调设计 (3)3.后级电压放大模块的选择 (3)二、电路设计 (4)1.前级放大电路: (4)2.中间级放大电路: (4)3.后级放大电路 (5)4.压控电路 (6)三、理论分析与计算 (7)1.增益分配计算 (7)2.带宽计算 (7)3.频带内增益起伏控制 (7)4.射频放大器稳定性分析 (8)四、系统测试 (9)1.测试仪器 (9)2.测试方案及测试条件 (9)3.测试结果与分析 (9)五、作品成效总结分析 (10)六、参考资料 (10)七、附录 (11)一、方案论证1.≥60dB增益设计宽带运放实现,采用高带宽,大压摆的宽带运放实现60dB放大。

由于运放具备高开环增益、高输入阻抗和低输出阻抗,所以由运放够成的放大器电路具备较好的线性,但由于运放的高开环增益以及反馈机制的存在,运放电路频率响应一般比较差。

采用OPA847作为第一级放大,具有超低输入电压电流噪声,超高增益积带宽。

在放大十倍的情况下,OPA847具有3.9GHz的增益带宽积。

2.放大增益可调设计方案一:固定增益与电阻网络衰减。

通过前级放大电路进行固定增益放大,后级由电阻网络衰减,如电位器,实现0~60dB范围内增益可调。

射频功率放大器行业分析报告

射频功率放大器行业分析报告

射频功率放大器行业分析报告射频功率放大器行业分析报告一、定义射频功率放大器(RFPA)是一种特殊的电子放大器,它是扩大射频信号功率的核心部件。

二、分类特点按照使用形式,可以将其分类为线性和非线性型射频功率放大器。

按照使用领域,可以分为民用和军用。

三、产业链射频功率放大器的产业链主要包括射频芯片、模块厂商、射频功率放大器产品制造商和系统集成商。

四、发展历程20世纪50年代初,美国出现了第一代射频功率放大器。

21世纪初,射频功率放大器开始向多通道、宽频、高功率、小型化和集成化方向发展。

在5G技术加速发展的背景下,射频功率放大器也迎来了成倍增长的业务机会和市场机遇。

五、行业政策文件及其主要内容《国家“十三五”信息技术发展规划》提出,要推进新一代移动通信网络建设,按照“5G+”战略开展应用与示范。

《电子信息产业发展规划(2016—2020年)》明确提出了支持射频芯片和射频功率放大器产业的发展。

六、经济环境射频功率放大器的市场规模逐年增长,市场需求将持续保持在高速增长阶段。

七、社会环境随着信息化时代的到来,通信技术的发展趋势也将推动射频功率放大器产业的快速发展。

八、技术环境射频功率放大器的技术创新是行业发展的核心。

随着5G技术和人工智能技术的不断发展,射频功率放大器将产生更多的市场机遇和技术创新。

九、发展驱动因素1. 5G技术的快速发展2. 人工智能技术的广泛应用3. 电子信息产业发展政策的支持4. 大数据和物联网技术的广泛应用十、行业现状射频功率放大器行业市场竞争十分激烈,主要产品价格已经相当接近。

十一、行业痛点1. 技术壁垒高,研发成本高2. 市场需求存在一定的波动性3. 产品激烈竞争,利润空间小十二、行业发展建议1. 加强技术创新,提升产品技术水平2. 深度整合产业链,优化产品供应链3. 优化企业管理,提高生产效率和产品质量十三、行业发展趋势前景1. 市场规模将持续扩大2. 技术将不断完善,功能将实现更加智能化3. 行业竞争将持续加剧十四、竞争格局射频功率放大器行业的竞争格局呈现出越来越激烈的趋势,主要企业包括天基和功放。

500MHz宽带射频前端设计中期报告

500MHz宽带射频前端设计中期报告

500MHz宽带射频前端设计中期报告射频前端设计是无线通信系统的关键部分,其性能直接影响到通信质量和系统性能。

本报告将介绍一项500MHz宽带射频前端设计的中期进展。

1.设计任务本次射频前端设计任务包括两部分,分别为发射机和接收机。

发射机需要实现500MHz带宽的信号放大和调制,用于将数字信号转换成模拟信号并发送至天线;接收机需要实现射频信号的放大和解调,用于将天线收到的射频信号转换成数字信号。

2.设计方案2.1 发射机发射机的设计方案采用了一种基于宽带功率放大器(PA)和调制器(MOD)的方案。

具体来说,输入的数字信号经过DAC模块转换成模拟信号,之后进入调制器进行调制。

调制后的信号再经过宽带功率放大器进行放大,最后通过滤波器消除杂散信号并发送至天线。

2.2 接收机接收机的设计方案采用了低噪声放大器(LNA)、混频器(MIX)、中频放大器(IF AMP)和解调器(DEMOD)的方案。

具体来说,输入的射频信号经过低噪声放大器放大,之后经过混频器进行频率转换。

转换后的信号再经过中频放大器进行放大,最后通过解调器进行解调,转换成数字信号输出。

3.中期进展目前,我们已经完成了发射机和接收机原理图的设计和仿真,验证了系统的基础性能。

同时,我们已经完成了一部分硬件电路的PCB设计,并开始了部分电路单元的焊接和调试工作。

4.下一步工作接下来,我们将继续完成硬件电路的PCB设计和制作,完成电路单元的焊接和调试,并进一步完善系统的仿真模型和参数调整。

最终,我们将完成系统的构建和调试,验证系统的可行性和性能。

宽带放大器设计报告

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。

省赛 射频宽带放大器报告 最终报告

省赛 射频宽带放大器报告 最终报告

射频宽带放大器【本科组】摘要:本设计以低功耗单片机ATmega128为控制核心,采用高宽带低噪声集成运放芯片THS3202和可控增益放大器AD603相结合的方式,制作了一个电压增益可调的射频宽带放大器。

整个系统通过继电器在各衰减网络间进行切换,并对直流漂移进行调零处理,较好地实现了电压增益0~60 dB可调,输出信号波形无明显失真,且各项指标均达到或超过基础和发挥部分要求,具有频带宽、噪声低、增益高、性能稳定等优点。

关键词:ATmega128 射频宽带运放可调增益1一、引言射频宽带放大器在射频通信中具有重要作用,它广泛应用于视频放大、信号发射等电路,对其研究与设计是具有现实的意义与作用。

1.设计要求(1)系统的基础部分要求:输入电压有效值为V i≤10 mV,输入与输出阻抗等于50 Ω,电压增益A v≧20 dB,且在0~20 dB可调;最大输出电压有效值V o≥200 mV。

系统的通频带为0.3 MHz~10 MHz,在1 MHz~15 MHz的通频带内,电压增益起伏≤1 dB。

(2)系统的发挥部分要求:输入电压有效值为V i≤1 mV,电压增益A v≧60 dB,且在0~60 dB可调;最大输出电压有效值V o≥1 V。

系统的通频带为0.3 MHz~100 MHz,在1 MHz~80 MHz的通频带内,电压增益起伏≤1 dB。

系统在增益为60 dB时,输出噪声电压的峰峰值要≤100 mV。

2.设计思路根据题目要求,放大器达到带宽0.3 MHz~100 MHz,电压增益0~60 dB可调,关键在于抑制零点漂移和通频带的扩展,因此放大器需采用多级交流耦合连接方式来实现。

二、系统设计与方案论证1.系统总体方案射频宽带放大器主要由固定增益放大、可控增益放大、衰减网络、通频带选择等电路组成。

输入信号经50 Ω输入阻抗匹配后,通过固定增益放大、可控增益放大以及衰减网络实现增益0~60 dB可调,再经通频带选择实现在0.3 MHz~20 MHz和0.3 MHz~100 MHz频带间切换,最后经50 Ω负载输出无明显失真的正弦波信号。

宽带放大器报告

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。

2013全国电子大赛射频宽带放大器报告

2013全国电子大赛射频宽带放大器报告

代码:LN09-222013年全国大学生电子设计竞赛射频宽带放大器(D题)【本科组】2013年9月7日摘要本设计采用四级放大,电源选用LM317为放大器提供3.3V电压。

第一级放大使用噪声小的THS3092构成同相放大电路,第二、三级使用uA733差动放大器固定增益放大,后级采用带负载能力较强的THS3091。

在第一级放大器后利用等效电阻实现0~60dB增益可调。

测试结果显示,当信号在输入电压有效值小于1mV,输出波形无明显失真时,频带范围内达到0.3MHz~45MHz,增益大于60dB且连续可调。

完成了所有基本部分的要求和部分发挥部分的要求。

目录1系统方案 (2)1.1直流稳压电源的论证与选择 (2)1.2前置放大模块的论证与选择 (2)1.3 增益控制模块的论证与选择 (2)1.4 中间放大级模块的论证与选择 (3)1.6 后级功率放大模块的论证与选择 (3)2系统理论分析与计算 (3)2.1 三级放大电路的分析 (3)2.1.1 前置放大电路 (3)2.1.2 中间级放大电路 (3)2.1.3 后级功率放大电路 (3)2.2 增益分配和调节的计算 (3)2.2.1 增益分配 (3)2.2.2 增益调节 (4)3电路与程序设计 (4)3.1电路的设计 (4)3.1.1系统总体框图 (4)3.1.2前置放大电路原理图 (4)3.1.3中间级放大电路原理图 (5)3.1.4后级功率放大电路图 (5)3.1.5电源 (5)4测试方案与测试结果 (6)4.1测试方案 (6)4.2 测试条件与仪器 (7)4.3 测试结果及分析 (7)4.3.1测试结果(数据) (7)4.3.2测试分析与结论 (10)附录1:电路原理图 (11)射频宽带放大器(D题)【本科组】1系统方案本系统主要由前级放大模块、增益控制模块、中间级模块、后级功率放大模块、电源模块组成,下面分别论证这几个模块的选择。

1.1直流稳压电源的论证与选择方案一:采用CW7905,7809,7812,7905,7909,7912芯片设计正负直流稳压电源,此系列芯片最大输出电流0.5A,带载能力相对较差,纹波较大。

射频宽带放大器的设计方案

射频宽带放大器的设计方案

射频宽带放大器设计报告摘要:本系统以AD公司生产的高速可控增益运放AD8330为核心,结合固定增益放大、可变增益放大、末级差分电路等主要部分,能实现放大倍数0~50dB 增益可调。

前级放大采用一片AD8330实现可变增益放大,固定增益放大采用OPA847芯片实现10倍的固定增益放大,再经末级1片电流反馈型运放THS3001扩流,构建末级差分驱动负载。

关键词:宽带放大器高速运放 OPA847 AD8330一、方案论证与选择1、方案选择与比较1.1 固定增益放大器比较方案一:采用OPA820运放芯片作为固定增益放大,该芯片是一种高速运算放大器,在6 Hz~ 20 MHz 的通频带中可实现放大增益为43 dB, 具有带内波动小, 输出噪声低的特点。

但是缺点是通频带不够宽。

方案二:采用OPA695电压反馈型高速运算放大器,在1400MHz频率下能实现两倍放大,符合本题要求,但在高频下,该运放易产生自激。

方案三:采用OPA847, 电压反馈型高速运算放大器,最大频带宽度达3.9GHz,完全满足本题频带要求,输入电压噪声低,带内波动小,自激现象少。

综上所述,本设计采用方案三。

1.1.2 可变增益放大器比较方案一:采用可编程程控放大器AD603。

该运放增益在-11~+30dB范围内可调,通过改变管脚间的连接电阻值可调节增益范围,易于控制。

但该运放增益可调带宽为90MHz,不满足题目要求。

方案二:采用高增益精度的压控VGA芯片AD8330。

该芯片可控增益带宽可达150MHz,增益可调范围0~70dB,符合本题指标要求.因此,该电路采用方案二。

1.1.3 电压增益可调方案比较方案一:基于单片机做步进微调。

由单片机MSP430G2553及12位DA转换芯片TLV5616对AD8330进行程控,实现增益在可取范围内可调。

但是,此设计只能步进调节,不能连续可调,此方案不可取。

方案二:基于精密电位器做连续可调。

用一个精密电位器对+5V分压后输入AD8330 5脚VDBS,从而对电压增益实现连续可调。

全国大学生电子设计竞赛D题射频宽带放大器

全国大学生电子设计竞赛D题射频宽带放大器

2013年全国电子设计竞赛射频宽带放大器(D题)射频宽带放大器设计报告摘要:本系统采用可控增益宽带放大器VCA820和固定增益宽带放大器THS3202,进行合理的的级联和阻抗匹配,在加入后级功率输出,全面提高了增益带宽积。

应用单片机STC89C52对增益进行预置和控制,可实现0到60dB可调。

而且综合应用了电容去耦、滤波、使用屏蔽线传输信号以及使用屏蔽罩等抗干扰措施以减少放大器的噪声并抑制高频自激。

经测试,本方案完成了全部基本功能和部分扩展功。

Abstract: The system uses controllable gain broadband amplifiers VCA820 and fixed-gain broadband amplifiers THS3202, a reasonable cascade and impedance matching, power output level after joining, and comprehensively improve the gain-bandwidth product. Applications SCM STC89C52 preset and control the gain can be achieved from 0 to 60dB adjustable. And comprehensive application of the capacitive decoupling, filtering, use a shielded cable transmission signal and the use of shields and other measures to reduce interference and to suppress high frequency noise amplifier self-excitation. After testing, the program completed all the basic functions and some extended functionality.目录1.方案设计与论证....................................................1.1 可控增益放大器方案 ...........................................1.2 固定放大器方案 ...............................................1.3高频带通滤波器方案............................................1.3 稳压电源方案 ................................................. 2.理论分析与计算....................................................2.1带宽增益积....................................................2.2 通频带内增益起伏控制 .........................................2.3 放大器稳定性 ................................................. 3.电路与程序设计....................................................3.1硬件电路设计..................................................3.1.1 系统框图 ................................................3.1.2 前级放大电路 ............................................3.1.2 增益调控放大电路 ........................................3.1.3带宽控制器...............................................3.1.4各级电源设计.............................................3.1.5主控制器电路.............................................3.1.6抗干扰处理...............................................3.2 程序设计 .....................................................3.2.1主程序流程...............................................3.2.2中断程序流程.............................................3.3.3源程序...................................................4. 测试方案与测试结果 ...............................................4.1 测试仪器 .....................................................4.3 相关测试数据 .................................................5. 总结..............................................................5.1 本作品达到的指标如下: .......................................5.2 存在问题及改进措施 ........................................... 参考文献:........................................................... 附录1:.............................................................1.方案设计与论证经过仔细地分析和论证,我们认为此次射频宽带放大器可分为可控增益放大器,固定增益放大器,LC滤波,功率放大等模块。

全国大学生电子设计竞赛D题射频宽带放大器

全国大学生电子设计竞赛D题射频宽带放大器
方案三:根据题目对放大电路增益可控的要求,考虑直接选取可调增益的运放实现(如运放VCA820)。其特点是以dB为单位进行调节,可调增益±40dB,可以用单片机方便地预置增益。
方案三电路集成度高、条理较清晰、控制方便、易于数字化用单片机处理。
所以本系统采用方案三。
方案一:用分立元件,此方案元器件成本低,易于购置。但是设计、调试难度太大,周期很长,尤其是短时间内手工制作难以保证可靠性及指标,故不采用此方案。
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。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。
方案二:采用无源RC滤波器,电路简单,衰减太大。
方案三:采用无源滤波
无源LC的优点是电路结构简单,不需要直流电源供电,可靠性高,缺点是在同频带内会对信号有衰减。
经比较采用方案三。
为了使通带尽量平坦滤波器的设计,我们选用了比较熟悉的巴特沃兹滤波器。同时在滤波器后加入固定增益放大器,弥补信号通过滤波器时的幅度衰减。
全国大学生电子设计竞赛D题射频宽带放大器
2013年全国电子设计竞赛
射频宽带放大器(D题)
射频宽带放大器设计报告
摘要:本系统采用可控增益宽带放大器VCA820和固定增益宽带放大器THS3202,进行合理的的级联和阻抗匹配,在加入后级功率输出,全面提高了增益带宽积。应用单片机STC89C52对增益进行预置和控制,可实现0到60dB可调。而且综合应用了电容去耦、滤波、使用屏蔽线传输信号以及使用屏蔽罩等抗干扰措施以减少放大器的噪声并抑制高频自激。经测试,本方案完成了全部基本功能和部分扩展功。

(2013全国一等奖)射频宽带放大器..

(2013全国一等奖)射频宽带放大器..

2013年全国大学生电子设计大赛2013年全国大学生电子设计大赛论文【本科组】射频宽带放大器系统设计报告2013年9月7日射频宽带放大器摘要:本系统基于压控对数放大器设计,由前级放大模块,增益控制模块,(带宽预置),后级功率放大模块,键盘及显示模块组成。

具有射频宽带数字程控功能。

在前级放大中,用电压反馈型放大器OPA657,OPA2694和宽带压控放大器VCA820放大输入信号,输出放大一定倍数的电压,经后级OPA2694的放大电路达到大于1V的有效值输出,其中电流反馈型放大器OPA657的输入偏置电流比较小,对后级电路的调理起到简化作用,VCA820的使用方便了增益控制,可以手动和程控。

经验证,本方案完成了全部基本功能和扩展功能。

关键词:压控对数放大器电压反馈放大器射频宽带放大一、系统方案论证1.可控增益放大器的方案论证方案一:采用场效应管或三极管控制增益。

主要利用场效应管可变电阻区(或三极管等效为压控电阻)实现增益控制,由于题目要求的频带较高。

该方案采用大量分立元件,电路复杂,稳定性差。

方案二:采用多路选择器来来改变放大器跨接的电阻的值实现增益控制。

该方案需求每一级放大器都要加多路选择器,不能实现连续调节,影响高频的频率特性,容易引起放大器的自激。

方案三:根据题目对放大电路增益可控的要求,考虑直接选取可调增益的运放实现(如VCA820)。

其特点是以db为单位进行调节,可控增益±20dB,可以用单片机方便的预制增益。

综合比较,基于电路集成度高,条理清晰,控制方便,易于数字化单片机处理的考虑,选择方案三。

2.射频宽带放大器选择的方案论证方案一:采用电压反馈放大器OPA846、OPA847、OPA657等电压放大器,该系列的运算放大器的增益带宽积很高,但该系列的去补偿的电压反馈放大器由于寄生电容过大会引起放大器的震荡,而手工焊接的板子不能够保证寄生电容很小,难于调试,用PCB电路板有益于电路调试。

宽带放大器设计和总结报告

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。

射频放大器行业研究报告

射频放大器行业研究报告

射频放大器行业研究报告
射频放大器是一种用于放大无线电频率信号的装置,主要应用于通信系统、雷达、卫星通信、无线电广播以及医疗设备等领域。

射频放大器行业研究报告主要对射频放大器市场规模、市场趋势、竞争格局、市场分析等进行综合分析和预测。

射频放大器行业研究报告首先对射频放大器的基本原理、分类和应用进行介绍,然后对国内外射频放大器市场的发展历程进行梳理,分析市场规模、增长率和竞争状况。

报告还对射频放大器的市场需求进行预测,分析市场驱动因素和市场制约因素,并提出发展建议。

射频放大器行业研究报告还对市场竞争格局进行深入分析,包括主要公司的市场份额、产品特点、销售策略等,同时研究报告还对射频放大器的技术发展趋势进行预测,分析下一步技术创新的方向和可能的市场机会。

综上所述,射频放大器行业研究报告对射频放大器市场的整体情况进行全面的分析和预测,为相关企业制定市场策略和投资决策提供重要参考。

同时,报告还可以为行业研究者、投资者和政府部门提供市场了解和决策支持。

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关键词:射频放大器,宽带,OPA847,VCA824,THS3091,MC1403,LM324
一、方案论证
1. 60dB增益设计
宽带运放实现,采用高带宽,大压摆的宽带运放实现60dB放大。由于运放具备高开环增益、高输入阻抗和低输出阻抗,所以由运放够成的放大器电路具备较好的线性,但由于运放的高开环增益以及反馈机制的存在,运放电路频率响应一般比较差。采用OPA847作为第一级放大,具有超低输入电压电流噪声,超高增益积带宽。在放大十倍的情况下,OPA847具有3.9GHz的增益带宽积。
2.带宽计算
B1=460MHzB2=320MHzB3=195MHz
系统通频带由三级放大电路共同决定。满足0.3~100MHz的通频带要求。
3.频带内增益起伏控制
经过上面的合理分配各级增益,使得各级带宽满足要求,四级级联后,1~80MHz内增益起伏小于1dB。为了尽可能排除其他因素影响增益起伏,选用OPA847作为第一级放大,根据OPA847 Datasheet提供,其增益为G=12时,带宽高达600MHz。中间级的VCA824在一定频带内输出信号会有波动,根据VCA824Datasheet提供,在压控电阻端控制进行频率补偿,可扩展信号频带,使输出信号增益稳定。调节直流偏置,最终达到1~80MHz内增益起伏为0.9dB左右。
4.压控电路
采用LM324和MC1403,组成压控部分。LM324系列器件带有真差动输入的四运算放大器,具有真正的差分输入。与单电源应用场合的标准运算放大器相比,它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下,静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源,因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。
射频宽带放大器报告终版
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射频宽带放大器
摘要
本系统采用OPA847,电流型运算放大器THS3091和压控放大器VCA824组成。系统分为四级:前级通过OPA847实现固定增益放大,并且进行阻抗匹配和噪声抑制;中间第二、三级由压控放大器VCA824实现0.05~5V/V增益变化同时加大带宽,后级由电流型运算放大器THS3091进行功率放大。放大器中的电源控制电路,通过利用MC1403和LM324芯片和电压跟随电路产生-1到1V的连续电压,能够稳定供给VCA824的vg端,从而达到0到60dB增益可调。经测试,系统达到了题目所设定的基本要求和部分扩展要求。
4.射频放大器稳定性分析
由于系统输入信号频率为0.3~100MHz,信号有效值小于1mV,放大器在工作过程中容易引入噪声。因此,本次设计前级固定增益放大电路,第一季增益较低(10倍),减小噪声对后级的影响,提高稳定性。
同时,为提高高频下的电路性能稳定性,降低噪声影响,电路中所有芯片的电源接口采用10μF与0.1μF电容滤波。另外,电路全部使用贴片式封装的芯片、电容、电阻,并在电路板设计中将电源层、地层与信号层分开,而且十分注意线路的走向、交互等细节,尽可能地使电路有更好的高频下工作性能。
2.放大增益可调设计
方案一:固定增益与电阻网络衰减。通过前级放大电路进行固定增益放大,后级由电阻网络衰减,如电位器,实现0~60dB范围内增益可调。
方案二:采用压控放大器。采用压控放大器(VCA),其增益可由外部电压控制,实现一定范围内增益可调。采用VCA824,放大两倍小信号时带宽达到710MHz,压控电压范围为-5V~+5V,最大增益可调为20dB
由于高增益,直流零点温漂必须被考虑在内,故在两级之间加入抑制零点漂移电路,以使信号放大不失真。
3.后级放大电路
后级采用THS3091,是电流反馈放大电路,优点在于电路带宽受增益影响较小,可以放大的同时满足带宽要求,带宽主要受反馈电阻的影响,根据THS3091芯片手册上的电路对其外围电路进行设计,考虑到系统噪声和供电,采用5V对其供电。由于前三级放大倍数基本达到预定要求且为了使带宽达到要求,所以该级设定较小的电压增益倍数仅为1.1倍。发现带宽平坦度较好,能满足题目的带负载能力。
系统框图如下:
二、电路设计
1.前级放大电路:
第一级选择的放大芯片为OPA847,设计将其配置成10倍的放大倍数,用5V电源供电,能够很好的实现降噪并拓展带宽的要求。电路图可以在TINA或者Multisim中仿真。
2.中间级放大电路:
中间级采用两级串联的VCA824,它在放大20dB的时候带宽仍可达最大增益的提高会有所下降,综合考虑题目要求,将其配置为最大增益为20dB的模式,并采用两级串联,可以有更大的可控范围,从而满足题目要求:在0~60dB可调。
三、理论分析与计算
1.增益分配计算
电压反馈型运算放大器的增益和带宽之间存在一定的关系,增益越高,带宽越窄,增益带宽积:
BW Av=C(常数)
所以在设计放大器的时候,应该在增益和带宽之间折衷选择。按照题目发挥部分的要求,信号通频带为0.3~100MHz,最大电压增益Av>60dB,最小增益带宽积为:100M 1000=100GHz.
同时题目要求电压增益 B,因此本系统采用多级压控放大实现 B增益可调。考虑到第二级输入大于200mV时易失真,因此第一级输出信号不易过大,故前级采用固定增益,由宽带高压摆率运放OPA847实现10倍增益(20dB)。中间级通过压控放大器VCA824实现0.05~5V/V增益可调。VCA824带宽350MHz,增益范围0~30dB可调,采用两级级联,可以有更大的可控范围,增益可调范围已达到0~60dB的要求。
对于方案一,电路简单,易于实现。到那时由于输入信号较大,在高频电路中,电阻易产生热噪声,同时具有电容和电感特性,对信号造成干扰。综合考虑故采用方案二,采用VCA824且采用两级级联的方式,在增大可调范围的同时,保证中间级有足够的带宽。
3.后级电压放大模块的选择
利用电流反馈放大器(THS3091)作为后级功放带动50 的负载,THS3091为电流反馈放大器,没有严格的增益带宽积,适合高频设计,且具有优点为输出电流大。
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