高增益宽带放大器的研究与设计
一种高增益、大带宽跨阻放大器的设计
一种高增益、大带宽跨阻放大器的设计杨赟秀;袁菲;明鑫;邓世杰;路小龙;景立;呙长冬【摘要】作为激光近炸引信中探测与目标识别核心元件的光电探测器,其性能取决于光电二极管和相应的放大电路.针对引信、制导应用对光电探测器的要求,提出一种新型高增益、大带宽跨阻放大器设计.该跨阻放大器由两级放大电路构成,第1级由两个对称的RGC(Regulated Cascode)结构组成,消除光电二极管漏电流对直流工作点影响,隔离光电二极管寄生电容提升工作带宽;第2级放大电路由3个级联的反相放大器构成,是跨阻放大器的主要增益级;最后以射级跟随器输出,为后续系统提供足够的电压摆幅.该电路基于SMIC 0.35μm标准CMOS工艺设计,仿真结果表明:跨阻增益为110.2 dBΩ,带宽为46.7 MHz,40 MHz处的等效输入噪声电流低至1.09 pA/Hz,带宽内等效输出噪声电压为5.37 mV.测试结果表明,跨阻放大器增益约为109.3 dBΩ,输出电压信号上升时间约为7.8 ns,等效输出噪声电压大小为6.03 mV,功耗约为10 mW,对应芯片面积为1560μm×810μm.%The performance of photoelectric detectors,as the core element for detection and object identification of laser proximity fuse,depends on the photodiode and corresponding amplifier circuit. Aiming at the requirement of fuse and guidance application, a kind of high gain and high bandwidth TIA is proposed. The TIA consists of two-stage amplifier. The first stage is composed of two symmetrical Regulated Cascodes which eliminate the influence of photodiode's leakage current on DC Operating point and insulate the parasitic capacitance of photodiode to increase the bandwidth of TIA. The second stage consists of three cascade current reuse inverter which is used as the main gain stage. As the output stage, emitter followeris used to provide enough voltage swing for following system. The circuit design is based on SMIC 0.35 μm standard CMOS process. The simulating results indicate that the transimpedance gain is 110.2 dBΩand the bandwidth is 46.7 MHz. At the frequency of 40 MHz the equivalent input noise is as low as 1.09 pA/ Hz and the whole equivalent output noise voltage is 5.37 mV within the frequency bandwidth. Testing results indicate that the transimpedance gain is 109.3 dBΩ,the output rise time is 7.8ns,the e-quivalent output noise voltage is 6.03 mV,and the total power dissipation is less than 10 mW. The die size is 1560μm×810 μm.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2017(040)006【总页数】5页(P1451-1455)【关键词】跨阻放大器;高增益;大带宽;RGC;反相放大器【作者】杨赟秀;袁菲;明鑫;邓世杰;路小龙;景立;呙长冬【作者单位】西南技术物理研究所激光光电基础技术部,成都610041;西南技术物理研究所激光光电基础技术部,成都610041;电子科技大学微电子与固体电子学院,成都610054;西南技术物理研究所激光光电基础技术部,成都610041;西南技术物理研究所激光光电基础技术部,成都610041;西南技术物理研究所激光光电基础技术部,成都610041;西南技术物理研究所激光光电基础技术部,成都610041【正文语种】中文【中图分类】TN492近年来,光电探测器作为激光近炸引信中探测与目标识别的核心元件,在弹丸飞行过程中实时获取目标位置信息,以达到最佳毁伤效果,由于光电探测器抗电磁干扰能力强、方向性好、测距精度高等优点,已成为引信、制导发展的一个重要方向。
宽带高增益放大器的设计
2N
f
1 1 α( Vomax) - α( 0)
( 3)
Semiconductor Technology Vol132 No16 533
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
SR = I XM I XM ω = Cc gm1 u ( 4)
图3 运算放大器的电路结构
跨导公式 [3 ]
gm1 =
2 I dd 2 I dd = V GS - V T V dsat
t
( 5)
及单极点线性阶跃响应公式[3 ]
Vo = V ∞ 1 - eτ ( 6)
联立 , 得建立误差为 1/ 2 N 时的建立时间为
集成电路设计与开发
Design and Development of IC
式中 : N 是模数转换器的分辨率 。因此 , 提高跨 导运算放大器线性动态范围是解决这一问题的关 键。
312 不完全建立误差
变成两级放大 , 需要用一个米勒电容补偿 。偏置电 路为第二级放大的共源共栅管提供偏置电压 。图 4 是跨导运算放大器的仿真波特图 , 从幅频特性和相
第一级放大采样共源共基结构 , 输入对管是增 强型 NMOS 管 , 它们的漏极各串联一个共基极三极 管 , 其目的是减少从漏极看到的电阻 , 从而减小米 勒效应 , 改善频率响应 , 上面的两个负载电阻根据 需要 , 可以对其修调 。第一级放大还有一个用三极 管实现的跟随器 , 起到提高驱动和转移电位的作 用 。第二级放大的输入对管是三极管 , 采用三极管 而不用 NMOS , 是因为有两个考虑 , 其一是提高速 度 , 其二增大输出阻抗 。在这两方面 , 三极管远比
基于宽带高增益的放大器设计
基于宽带高增益的放大器设计陈亮名;杨昆【摘要】This paper describes an approach based on integrated operational amplifier for wideband high gain amplifier, this system creative use two wideband voltage controlled amplifier VCA822, with wideband op amp OPA690, completed a passband 50 kHz~40 MHz, 0~68 db adjustable gain broadband high-gain amplifiers. Amplifier noise, the pass band range, a large maximum magnification level after adding the switching manual switching automatic gain control circuit module power down module is made. System uses a variety of ways to eliminate the high-gain, high-frequency self-excited. Amplifier input and output impedances are 50Ω, convenient and front stage circuit match.%文中介绍了一种基于集成运算放大器实现的宽带高增益放大器，本系统创造性地利用两级宽带运放VCA822压控放大，宽带运算放大器OPA690输出，完成了一个通频带50 kHz~40 MHz，增益0~68 dB可调的宽带高增益放大器。
放大器噪声小，通频带范围宽，最大放大倍数大，后级加入了开关手动切换的自动增益控制电路模块，自制电源降压模块。
高速高增益运算放大器的设计及应用
2008 年 4 月 JOURNAL OF CIRCUITS AND SYSTEMS April， 2008 文章编号：1007-0249 (2008) 02-0031-05高速高增益运算放大器的设计及应用*朱颖，何乐年，严晓浪（浙江大学超大规模集成电路设计研究所，浙江杭州 310027）ᐢገǖ本文设计了一种高速高增益放大器，该放大器通过增加全差分的共源共栅电路作为辅助放大器来提高运放增益，并采用频率补偿和钳位管相结合的技术改善运放的频响特性，使得运放在通频带范围内类似于单极点运放，大大减少了运放的转换时间。
采用SMIC的0.35μm工艺模型进行仿真，结果表明，运放的直流增益达到110dB，带宽266MHz（负载电容C load=1pF），相位裕度55°，只需10ns即可达到0.1%的稳定精度，因而是一种有效的高速高精度运放的实现途径。
ਈࠤǖ运算放大器；高增益；高速ᒦᅄॊಢǖTN401 ᆪማܪဤ൩ǖA1 引言随着数模混和电路应用的发展，对模拟电路的速度和精度提出了越来越高的要求。
模拟电路的速度和精度与运算放大器的性能有关，为了得到更快的速度和更高的精度，要求运算放大器具有更宽的单位增益带宽和更高的直流电压增益。
本文设计的运放用于光电鼠标芯片中的A/D变换的采样放大级。
整体设计要求采样放大器的采样速率为12~40MHz，直流电压增益100dB。
它的输入信号是CMOS图像传感器经双差分采样后的输出信号，幅度为±0.4V，经过开关电容电路构成的精确放大两倍的电路后，输出信号幅度为±0.8V。
以上是本文提出的对运放的速度和精度的要求。
在通常的情况下，两级运算放大器在实现高精度的同时无法实现高速度[1]，共源共栅结构的运放在实现高速的同时无法实现高精度[1]。
常规的高增益运算放大器可以实现很高的精度[1]，但是零极点对的存在严重影响了运放的稳定性和速度。
为了同时满足速度和精度的要求，本文提出了一种改进的套筒型增益提高运算放大器，该运放采用频率补偿和钳位管相结合的技术改善运放的频响特性，减少运放的转换时间。
一种高增益宽带视频放大器设计的开题报告
一种高增益宽带视频放大器设计的开题报告一、背景及研究意义视频信号的处理是数字信号处理中一项重要的应用。
对于视频信号放大器，需要具备高增益和宽带的特点。
这样可以让信号放大器在处理高清视频时具备更高的分辨率和更好的信噪比。
因此，本文将探讨一种高增益宽带视频放大器的设计方法，以解决当前视频信号处理面临的挑战。
二、国内外研究现状目前，已有许多研究者针对视频信号处理进行了研究。
针对金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的高增益和宽带等问题，有许多研究者提出了各种各样的解决方案。
例如，Benzerrouk、Bouchenak、Mathieu等人通过研究MOSFET的噪声性能，提出了一种将MOSFET噪声降低的解决方案。
此外，通过研究晶体管结构和材料，Wu、Li、Li等人提出了一种适用于宽带放大的晶体管设计方案。
三、研究内容及方案为了解决当前视频信号处理面临的技术挑战，本文将采用基于MOSFET晶体管的方法，设计一种高增益宽带视频放大器。
本文将通过以下步骤进行研究：1. 分析MOSFET晶体管的特性和本质，确定可用于高增益宽带放大器设计的材料和结构；2. 设计并优化晶体管的结构和材料，提高其噪声性能、稳定性和放大倍数，以实现高增益宽带信号放大；3. 利用EDA软件进行电路仿真，评估设计电路的性能和稳定性；4. 搭建实验平台，对设计电路进行实验验证，测试电路的增益和带宽等性能指标。
四、预期结果及意义通过本研究，预计可以获得一种高增益宽带视频放大器设计方案。
该方案针对目前视频信号处理中面临的技术挑战，具有较高的适用性和实用性，可应用于实际生产中。
该研究成果在视频信号处理领域将有着广泛的应用前景，对于进一步提升国内视频处理研究的水平以及视频技术的发展有着积极意义。
宽带高增益放大器的设计
宽带高增益放大器的设计首先，设计宽带高增益放大器前，需要明确放大器的使用要求，比如所需的增益范围和带宽。
这将有助于确定放大器的整体参数。
接下来，选择合适的放大器架构。
常见的宽带高增益放大器架构包括共源共栅架构、共基共射架构以及共发射共基架构等。
选择合适的架构要考虑电路的增益、带宽和稳定性等因素。
然后，确定放大器的基本参数，包括放大器的增益、带宽和输入/输出阻抗等。
增益的选择应根据具体应用的需求来确定。
带宽的选择要考虑到信号的频率范围，以及信号在带宽内的衰减限制。
输入/输出阻抗的选择要匹配信号源和负载的阻抗，以最大化信号的传输效率。
在设计过程中，还需要考虑放大器的稳定性。
放大器的稳定性通常通过稳定因子和稳定圆指标来判断。
稳定因子小于1表示放大器稳定，大于1表示存在振荡的风险。
稳定圆用于定性评估放大器的稳定性。
接下来，进行放大器的元件选取。
在放大器的设计中，主要考虑的元件包括晶体管和电容电感元件。
选择合适的晶体管要考虑到增益、噪声系数和带宽等参数。
同时，还要选择合适的电容电感元件来满足放大器的带宽和稳定性要求。
在完成元件选取后，进行电路的仿真与优化。
采用软件进行电路的仿真可以帮助我们更好地理解电路的性能，并进行参数调整和优化。
在仿真过程中，需要关注放大器的频率响应、增益、噪声系数和稳定性等方面。
最后，进行实际电路的布局和制造。
布局时应注意减少元件之间的互感和电容。
制造时要选择合适的工艺流程，并保证元器件的良好质量，以最大程度地实现设计的理论性能。
总结起来，宽带高增益放大器的设计过程包括确定使用要求、选择合适的放大器架构、确定基本参数、考虑稳定性、元件选取、电路仿真与优化以及最终的布局和制造。
通过以上步骤，可以设计出满足要求的宽带高增益放大器。
一种宽带高线性高增益功率放大器的研究与设计
在进 行 阻抗 变 化 的时 ， 可利 用 Ｎｏ ｒ ｔ ｏ ｎ变换 ， 将 理想 变压 器进 行等 效 变 换 如 图 ２ 所示 ， 其 中 ａ所 示 的含 有 两个 电容 的理 想 变 换 器 ， 可 用 三个 电容 连 接 的Ⅱ形 变化器 替代 ， 图 ｂ所 示 的含 有 两个 电感 的理
倪 春， 张 量
（ 合肥师范学 院 电子信 息工程学 院， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ６ ０ １ ）
［ 摘
要］倍频程 宽带功率放 大器是 宽带射 频前 端的 关键 部件 ， 在 无线 电通信 、 雷达 、 电子 对抗设备 中有 着广泛 的用途。
在 对晶体管进行分析 的基 础上 ， 选择 Ｉ ｎ Ｇａ Ｐ ＼ Ｇａ Ａｓ 异 质 结双板 晶体 管 ＴＱ Ｐ ７ Ｍ９ １ ０ ５ ， 该 晶体 管是 高线性 、 高增益 的输 出功率
网络 ， 就需要 能够 变换 器件 的复 阻抗 ， 并 使 之 与负 载 阻抗或源 阻抗 进行共 轭 匹配＿ ４ ］ 。在 工程设 计 中 ， 一 般 隋况下负 载 阻抗 和源 阻抗 设 置 为 ５ Ｏ欧姆 。那 么 ， 在较 低 的电源电压供 电的情 况或者 高功率条 件下 ， 晶 体管 器件 的阻抗 一般较小 ， 可 以采用具 有集 总参数元 件 的匹配 网络 或者 使 用混合 集 总参 数 和分 布元 件 的 匹配 网络 。具体 的电路 结构 将 根据设 计 宽 带放 大器
１ Ｗ 的驱动级功率放 大器。设计 带宽为 ４ ０ ０ ＭＨＺ Ｅ８ ０ ０ ＭＨｚ ， 在 电路设计 中采 用新 的 负载 牵引、 源牵 引仿 真方 法， 在输入 激励 为 １ ２ ｄ Ｂ ｍ 条件 下， 设计带 宽内增益 达到 １ ９ ｄ Ｂ， 带 内波动±ｌ ｄ Ｂ ， 实验结果和仿真结果非 常吻合 。
高增益放大器的设计及其应用研究
高增益放大器的设计及其应用研究第一章：引言高增益放大器是现代电子技术中广泛使用的一种基础电路组件，具有非常重要的应用价值。
它可以将输入信号放大到所需的水平，因此被广泛应用于通信、雷达、医疗等领域。
本文将系统地介绍高增益放大器的设计原理、电路结构及其在不同应用领域中的应用研究。
第二章：高增益放大器的设计原理高增益放大器的设计原理基于放大器的基本公式：输出电压=输入电压×放大倍数。
在实际应用中，放大倍数通常是由反馈电路控制的，反馈电路本质上是将部分输出信号送回放大器的输入端，从而降低放大倍数，提高稳定性和线性度。
此外，高增益放大器的设计需要考虑多种因素，例如放大器的通带和阻带范围、输出噪声和非线性畸变等参数。
具体而言，高增益放大器的设计原理包括以下内容：1. 放大器的基本公式及其公式推导；2. 反馈电路的类型及其设计方法；3. 放大器的通带和阻带范围；4. 输出噪声和非线性畸变的产生原因及其抑制方法。
第三章：高增益放大器的电路结构高增益放大器的电路结构通常有多种实现方法，其中最常用的是运算放大器和场效应管（FET）放大器。
其中运算放大器通常采用反馈电路控制放大倍数，而FET放大器则具有较高的输入阻抗和低噪声等优点。
此外，放大器的电路结构还需要根据具体应用场景进行优化及改进，例如在医疗场景中需要加入补偿电路以减少输入失真等。
1. 运算放大器电路结构及其特点；2. FET放大器电路结构及其特点；3. 医疗场景中的放大器电路结构优化及其原因。
第四章：高增益放大器在通信领域中的应用研究高增益放大器在通信领域中的应用非常广泛，例如接收机、发射机、功率放大器等领域。
在这些应用中，高增益放大器的特点是能够将弱信号放大到足以处理的水平，并且能够满足不同通信协议对信号的要求。
此外，高增益放大器在通信领域中还需要考虑到高性能、低功耗和小尺寸等方面的要求。
1. 高增益放大器在接收机中的应用研究；2. 高增益放大器在发射机中的应用研究；3. 高增益放大器在功率放大器中的应用研究；第五章：高增益放大器在雷达领域中的应用研究雷达系统需要将高频信号进行放大处理，因此高增益放大器在雷达领域中也有着非常广泛的应用。
一种增益可控高频宽带放大器的设计
• 128•随着人工智能及物联网技术的不断发展，高频宽带放大器在传输增益和功率放大等技术方面有着越来越高的要求。
本文针对宽带放大器传输增益的稳定性问题，设计了一种增益可控的高频放大模块，能够实现增益高精度可控的技术要求。
利用HMC470为主运算放大器，级联AD8009作为推挽输出后极，通过对主电路嵌入低功耗微处理器MSP430G2553单片机的方式,实现放大器的数控增益。
利用AD 软件仿真测试表明，该设计增益精确可控，稳定性较强，抗干扰能力较好，能够使用在高品质音响、民用雷达通信等场合。
1.引言随着电子、通信技术的飞速发展，增益可控制的宽带放大器发挥着越来越重要的作用（张玉钱，一种高增益宽带视频放大器设计：南京:南京理工大学，2015）。
在雷达通信、信号传输、电子测距等应用电路中，不仅要求高频放大器达到宽带的状态，还要求具有较精确的放大增益。
增益可控的宽带放大器件的发展，与集成运放在各行业的发展息息相关（杨洪文，可调节的宽带放大器在测试中的优势：国外电子测量技术，2017）。
目前，国内外对于可控的高增益宽带放大器的研究处于快速发展阶段。
何晓丰等（何晓丰，马成炎，叶甜春，王良坤，莫太山，数字控制增益可配置的射频宽带放大器：浙江大学学报(工学版)，2012）提出了一种带单端转差分功能的大动态范围的数字控制增益可配置的射频宽带放大器，用于双频段电视射频接收机的前端，提供了更高的线性度。
高瑜宏等（高瑜宏,朱平,一种高增益带宽积CMOS跨导运算放大器：微电子学，2017）设计了一种高增益可控的运算放大器，提出的多级前馈补偿结构改善了DC增益和增益带宽积，通过相位补偿的方式对放大增益进行控制。
本文使用单片机数字控制的方式，设计了一种增益可控的高频放大模块，不仅能够实现较高的直流增益，还具备增益高精度可控的技术要求。
2.放大器系统组成本设计主要由可控增益电路、单片机最小系统、电源模块组成，系统结构如图1所示。
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 。
超宽带高效率高功率放大器的研究与设计
收稿日期：2017-05-24作者简介：石晶晶（1980-），男，河南罗山县人，主任工程师，硕士研究生，主要研究方向：无线通信系统基站设备射频相关模块。
在现代通信系统中，使用高功率宏站做大范围信号覆盖仍然是主流方案，而高功率放大器作为其中重要的模块一直以来受到很多公司和专家的关注。
随着技术的发展，高功率放大器的宽带化需求也越来越大，在电子战，电磁兼容测试以及无线通信这些领域超宽带高功率放大器都是重点研究项目。
其作用在移动电话，卫星通信，毫米波通信，雷达以及全球定位系统中都有非常广阔的应用。
在商用通信领域，为了降低物料成本以及产品维护成本，设备厂家通常希望设计超宽带通用功率放大器实现系统平台的整合，用少数几种功率放大器涵盖大多数通信频段，既可以降低成本也可以缩短产品研发周期。
通信系统中的功率放大器通常由驱动放大器和末级放大器组成，驱动放大器由于功率较小，很容易实现超宽带的需求，其本身功耗也较小，对整体效率影响不大。
因此末级放大器才是整体设计的关键，这其中涉及到高效率Doherty 设计，器件选型，以及器件特性分析等关键技术。
1超宽带高效率高功率放大器关键技术1.1Doherty 原理Doherty 是射频功率放大器提高效率的关键技术，它主要是由两个以上功放管组成如图1所示，一路做主管，工作在Class AB 模式，另一路或多路做峰管，工作在Class C 模式。
Doherty 架构有多种设计方法，对称，非对称，两路，多路等等，考虑超宽带对设计难度，批量生产一致性等影响，两路对称Doherty 是较适合的超宽带高效率高功率放大器的研究与设计石晶晶（上海贝尔股份有限公司，上海201206）摘要：文章介绍了一种频段范围在1800MHz~2200MHz ，输出功率43.5dBm 的超宽带高效率高功率放大器，该放大器采用NXP 公司的GaN 功放管A2G22S160，使用Doherty 高效率架构。
通过负载牵引技术得到该器件在各个频率的阻抗Smith 圆图，主要利用ADS 工具仿真完成超宽带设计。
一种宽带高增益放大器的设计
一种宽带高增益放大器的设计摘要：本文介绍了一种微弱信号高增益、宽带放大器，采用两个放大器级联的方式，并提出了一个调整放大器带宽的方法，在满足增益要求的情况下，提高了放大器的带宽。
从电路功能、指标要求、电路原理和设计技术分析等方面进行了阐述，并进行了仿真，且实现了产品化。
关键词：微弱信号；高增益；宽带；级联；放大器；The design of broadband and high gain amplifierZhou Xiang Hong，Zhang Zhi Yang，Zhuang Yong He，Wei Qin Song，LiYi Tian(CETC43, Anhui , Hefei, 230088)Abstract: A broadband and high gain amplifier for weak signal is introduced in this paper. thegain is increased and broadband requirement is satisfied by means of multiple amplifiers cascaded,and a method of adjustiing amplifier broadband is proposed. The design is expatiated from circuitfunction, index requirements, circuit principle and technic analysis. The imitation is done, andmanufacture is realized.Key Words: weak signal；highgain；broadband；cascade；amplifier1引言随着电子技术、通信技术迅速发展，宽带高增益放大器的重要作用越来越突出。
宽带高增益放大器广泛应用于接收机、视频放大器等电路，系统中接收到的微弱信号，必须进行放大处理，这些电路不仅要求放大器宽带宽，还要求具有高的增益。
宽带放大器的设计与研究
毕业设计（论文）说明书题目：宽带放大器的设计与研究系名专业年级姓名指导教师年月日摘要近年来随着计算机和互联网的迅速普及，宽带放大器成为音响、有线电视、无线通信等系统中必不可少的部分。
本系统以可控增益放大器AD603为核心，外加STC89C58RD单片机的配合，实现了增益可调的宽带放大器。
系统主要由六个模块构成：前级放大电路、可控增益放大电路、无源滤波电路、后级功率放大电路、单片机显示控制模块、稳压电源模块。
可控增益放大电路由两片AD603串联构成，可实现40dB的增益调节范围；后级功率放大器采用高速宽带运算放大器AD811，提升了系统的带负载能力。
为解决宽带放大器自激及减小输出噪声，本系统采用多种形式的抗干扰措施，抑制噪声，改善放大器的稳定性。
关键词：宽带放大器；可控增益；功率放大；无源滤波ABSTRACTIn recent years, along with the rapid popularization of computer and the Internet，a wide-band amplifier as an essential part of audio, cable TV, wireless communication system .Adopting the controllable gain amplifier—AD603 as the core and combining with STC89C58RD MCU,this system can achieve a wide-band amplifier with adjustable gain.This system is constitude by six blocks: pre-ampilfier circuit, controllabl-gain ampifier circuit,passive filter circuits,the power amplifier circuit,MCU display control module,stabilized voltage supply module.Constitude by two AD603 in series,the controllable-gain amplifier circuit can achieve 40dB of gain adjustment range. The power amplifier use high-speed broadband operational amplifier—AD811,enhancing load capacity of the system.In order to solve the self-oscillattion problem and reduce the output noise,the system use various forms of anti-jamming measures to reduce noise and improve amplifier stability.Key words: wide-band amplifier; controllable gain;power amplifier; passive filter目录第一章绪论 (1)1.1 宽带放大器简介 (1)1.2 课题意义 (2)1.3 课题设计要求 (3)第二章系统设计方案论证和比较 (4)2.1 系统总体设计及原理方框图 (4)2.2 方案论证和比较 (4)第三章硬件电路设计 (8)3.1 单片机显示控制模块 (8)3.2 系统核心部分模块 (13)3.3 有效值检测模块 (18)3.4 直流稳压电源模块 (19)第四章软件设计 (21)4.1 软件开发环境 (21)4.2 软件设计流程 (21)第五章抗干扰措施 (22)5.1 硬件抗干扰技术 (22)5.2 软件抗干扰技术 (23)第六章实验结果及总结 (25)6.1 测试仪器 (25)6.2 测试方法与数据 (25)6.3 总结 (26)参考文献 (27)附录 (26)外文资料中文译文致谢第一章绪论1.1宽带放大器简介1.1.1 宽带放大器的发展历史自1877年爱迪生发明留声机至今已有127年了，前70年音响发展缓慢且大多停留在象牙塔中，后50余年进入民间，发展日新月异。
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。
一种宽带、高增益、低噪音功率放大器的设计
使 输 入 级 能 够 安 全 工 作 ， 、 用 于 分 压 衰 减 。 输 Ｒ１ Ｒ２ 入 、 出 端 口使 用 同 轴 电 缆 链 接 ， 屏 蔽 辐 射 干 扰 来 输 以
防 止 自激 ，级 问 耦 合 采 用 电解 电容 并 联 以兼 顾 高 频 和低频 信 号的增 益 。
增 益 控 制 部 分 放 置 在 屏 蔽 盒 中 ， 点 接 地 、 近 多 就
襄樊职业技术学院学报
第 ９卷 第 ５期
双 月刊 ２１ ００年 ９月 ｄｉ ０３ ６ ￣ｉ ｎ１７ － １Ｘ２ １．５ １ ｏ： ． ９ ．ｓ． １ ９４ ．０００ ． ９ １ ９ ｓ ６ ０
一
种宽带 、 高增益 、 低噪音功率放大器的设计
孙 玉轩 ，刊、 雪婕 ２
（． 口经济学院 信息工程学院， 海口 ５０ ０ ；． １ 海 ７２ ３２ 南京邮电大学 通信与信息工程学院， 南京 ２０ ４ ） １０ ６
Ｌ Ｄ液晶显示 Ｉ ｌ２８ Ｃ ＊ 键盘
图１ 系统 的整体框图 来自图２ 电压放大电路框 图
其 中 以 单 片 机 ＡＴ ９ ５ 为 控 制 的 核 心 部 分 ， ８ｓ２ 负
电 路 组 织 具 体 使 用 集 成 可 变 增 益 放 大 器 ＡＤ６ ３ ０
进 行增 益 控 制 ， ＡＤ６ ３ 噪 声 、 度 稳 定 性 好 、 差 ０低 温 误
Ａ＝４ Ｖ＋ｌ ０ ０
一
级 Ｎ ５ ２ 为 深 度 越 级 负 反 馈 电路 ， 二 极 管 进 Ｅ５ ３ 作 加
摘 要： 介绍 了一种 实现 宽带、 高增益 、 噪音 功率放 大器的 实现方案 ， 系统 以 Ａ ８ Ｓ ２芯 片为控 制核心 ， 低 该 Ｔ ９５ 采 用仪表放 大器 １Ａ１８作为输入级来减少噪声干扰 ，利用可 变增益 宽带放 大器 ＡＤ ０ 组成 中间级来提 高增益 和信 Ｎ ２ ６３
基于AD603数控高增益宽带放大器的设计
基于AD603数控高增益宽带放大器的设计摘要：提出了一种采用数控方式的高增益、宽带宽放大器。
采用多个放大器直接耦合级联的方式，有效改善了放大器的低频特性，提高了放大增益范围；数控增益自动稳定技术，有效带宽内提高了增益稳定性；多个放大器增益统一控制电压，降低了增益控制难度，使控制电压与放大增益成线性关系，有利于数控调节增益变化；A VR 单片机作为数控单元，键盘输入预置、调节增益，液晶显示，使放大器的操作简单快捷；数控联动开关技术，设计了两级或三级放大的切换功能，使放大器的应用更加灵活。
关键词：增益数控调节；增益自动控制；多级放大；直接耦合中图分类号：TN722文献标识码：A文章编号：1672－9870（2010）01-0082-03收稿日期：2009-11-28作者简介：唐雁峰（1980-），男，博士研究生，讲师，主要从事光通信发射技术，模拟电子技术研究。
唐雁峰，李洪祚，李锐（长春理工大学电子信息工程学院，长春130022）Design of Numeric Control ，High-Gain and WideBandwidth Amplifier Based on AD603TANG Yanfeng ，LI Hongzuo ，LI Rui（School of Electronic and Information Engineering ，Changchun University of Science and Technology ，Changchun 130022）Abstract ：This paper proposes a high gain and wide bandwidth amplifiers with numerical approach.It is improved that the low-frequency characteristics and the range of gain refers to direct-coupling.The gain is controlled with numerical ap-proach ，which makes the gain stability.It is easy to control the gain of the multistage amplifier with adopting uniform gain control voltage.It is useful for numerical approach because of the linear between ontrol voltage and the gain.A VR microcon-troller is the heart of numerical unit.The gain is been preset and adjusted through keyboard.Most of index can be showed through LCD.NC linkage switching technology is used to switch between two or three multistage amplifier ，it is useful to enabling a more flexible application of the amplifier.Key words ：adjustment of gain with numeric control ；auto control of gain ；multistage amplifier ；direct-coupling随着电子技术、通信技术迅速发展，高增益宽带放大器在科研中的重要作用越来越突出。
《2024年CMOS高性能运算放大器研究与设计》范文
《CMOS高性能运算放大器研究与设计》篇一一、引言运算放大器（OpAmp）在各种电子设备中起着关键作用，尤其在信号处理和数据分析中。
随着科技的发展，对运算放大器的性能要求也越来越高。
CMOS（互补金属氧化物半导体）技术因其低功耗、高集成度等优点，在高性能运算放大器的设计中得到了广泛应用。
本文将探讨CMOS高性能运算放大器的研究与设计。
二、CMOS运算放大器的基本原理CMOS运算放大器主要由差分输入对、电流镜、输出级等部分组成。
其基本原理是通过差分输入对接收输入信号，利用电流镜进行电流放大，最后由输出级输出放大的信号。
CMOS技术由于其特殊的结构，能够提供较高的增益、低噪声以及优秀的线性度。
三、CMOS高性能运算放大器的设计要求设计高性能的CMOS运算放大器，需要满足以下几个要求：1. 高增益：保证信号在传输过程中的损失最小。
2. 低噪声：减小信号的干扰，提高信噪比。
3. 高线性度：保证信号在放大过程中不失真。
4. 低功耗：在保证性能的同时，尽量降低功耗。
5. 高集成度：适应现代电子设备小型化的趋势。
四、CMOS高性能运算放大器的设计方法1. 差分输入对的设计：选择合适的晶体管尺寸和偏置电流，以提高输入差分对的跨导和带宽。
2. 电流镜的设计：采用电流镜结构，以实现电流的精确复制和放大。
3. 输出级的设计：选择合适的负载电容和输出级晶体管，以提高输出驱动能力和带宽。
4. 电路的优化：通过调整电路的偏置电压和反馈网络，优化电路的性能。
五、CMOS高性能运算放大器的实现与测试根据上述设计要求和方法，我们设计了一款CMOS高性能运算放大器。
通过仿真和实际测试，该放大器具有高增益、低噪声、高线性度等特点，且功耗较低，符合设计要求。
此外，我们还对该放大器进行了长期稳定性的测试，证明了其良好的可靠性和稳定性。
六、结论本文对CMOS高性能运算放大器的研究与设计进行了探讨。
通过了解其基本原理、设计要求、设计方法以及实现与测试，我们可以看到CMOS技术在高性能运算放大器设计中的优势。
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南京师范大学中北学院毕业设计（论文）（2013届）题目：高增益宽带放大器的研究与设计专业：电子信息工程姓名：XXX 学号： XXX指导教师：王兴和职称：教授填写日期： 2013-5-10 南京师范大学中北学院教务处制摘要在无线通信系统中，高增益宽带放大是其重要的组成部分，它性能的好坏对整个系统起着重要的的作用。
随着通信技术的发展，军用和民用对其提出了更高的要求，对射发系统的研制提出了更高的要求甚至是全新的要求。
文章介绍了一种基于模拟运算放大器实现的增益可控的宽带放大器。
该器件由三个部分组成，第一部分由运算放大器OPA2613组成，第二部分中间级连续可调增益由放大器OPA842完成，第三部分功放由AD811完成。
工作频带宽可达3.9MHZ，增益调节0dB-53dB。
放大器噪声小, 动态范围宽。
在通频带内增益起伏为1dB左右。
通过反馈电阻可调，可实现增益的变化。
通过Multisim的仿真能达到良好的效果。
整个系统工作可靠，稳定，而且成本低效率高。
关键词：OPA2613 OPA8421 AD811 可控增益带宽放大器ABSTRACTIn a wireless communication system, high-gain broadband amplification is an important part of that, It is good or bad performance of the whole system plays an important role. With the development of communication technology, military and civilian put forward higher requirements for it, Hair on the radio system development put forward higher requirements even entirely new requirements.This paper presents a simulation-based operational amplifier gain controlled wideband amplifier. The device consists of three parts, the first part of the operational amplifier OPA2613, and the second part of the intermediate stage adjustable gain amplifier OPA842 completed by the third part of the amplifier by the AD811 is completed. Frequency band up to 3.9MHZ, gain adjustment 0dB-53dB. Amplifier noise, wide dynamic range. Ups and downs in the pass band gain is about 1dB.. Adjustable through the feedback resistor, the gain variation can be achieved. By Multisim simulation can achieve good results. The whole system is reliable, stable and cost-inefficient rate.Key words: OPA2613 OPA8421 AD811 Controllable gain Bandwidth amplifier目录第一章绪论 (5)1.1高增益带宽放大的研究意义 (5)1.2 国内外研究的现状 (5)1.3 研制难度和未来发展趋势 (5)第二章带宽放大的主要指标和常见问题 (6)2.1 工作频带宽度 (6)2.2 电路的增益 (6)2.3 非线性失真 (7)2.4 自激振荡 (9)2.4.1 自激振荡的条件 (9)2.4.2 稳定工作的条件及稳定分析 (9)2.4.3 消除自激振荡的方法 (9)2.5 噪声干扰 (10)2.5.1 放大电路的噪声 (10)2.6电源电压的波动 (10)第三章芯片的介绍 (12)3.1 OPA2613的芯片简介 (12)3.1.1 芯片说明 (12)3.1.2 工作参数 (12)3.2 OPA842的芯片简介 (12)3.2.1芯片说明： (12)3.2.2 典型特征 (12)3.3 AD811的芯片简介 (13)3.3.1 芯片说明 (13)3.3.2 典型特征 (13)第四章带宽放大器的硬件实现 (14)4.1系统的设计及其理论分析 (14)4.1.1 系统的总体设计 (14)4.1.2系统的分块分析 (14)第五章硬件电路的测试 (20)5.1 测试条件 (20)5.2测试方案及其数据 (20)结束语 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)附录1高增益带宽电路图 (25)附录2 元器件清单 (26)第一章绪论1.1高增益带宽放大的研究意义随着微电子技术的发展，可变增益放大器是无线通信系统中必不可缺的重要模块，典型地应用在自动增益系统反馈回路中。
它根据接收到的信号强弱，不断的进行手动增益调节，已获得足够大的信号。
高增益和带宽往往是矛盾的，由于大电路存在电抗性原件（如耦合电容和旁路电容）及三极管的极间电容，他们的电抗能力随着信号频率变化而变化。
因此，放大电路对不同频率的信号具有不同的放大能力，其增益的大小和相移均会随频率变化而变化，即增益是信号的频率的函数。
增益的增加往往以牺牲带宽为目的。
为了克服以上局限，需要电路优化兼顾制造工艺，才能设计出高性能的带宽放大器。
因此此课题具有一定的研究意义。
1.2 国内外研究的现状放大电路发展到现在，有许多种类和应用，模电教科书就介绍过，共基级，共集电极，共发射级。
随着科学技术的发展，带宽放大器有了很大的变化，已经广泛应用于军用，民用通信，现在对带宽和放大倍数有了跟高的要求。
随着功放相关理论的进一步发展，更优的带宽放大器会出现，并应用于无线电通信。
5G网络是当前国际上一项需要发展的热门技术。
13年5月13号三星电子通过研究和实验，在28GHz的超高频段，以每秒1Gb以上的速度，成功实现了传送距离在2Km范围内的数据传输。
1.3 研制难度和未来发展趋势高增益带宽放大研制的一大难点是线性度的提高，高线性放大器是放大器的一个明显趋势。
目前针对高线性的研究，已经成为热点，随着科学技术的发展，出现了许多新技术和新颖的方案，与传统的带宽窄，放大倍数底的方法相比有了很好的进步，而且放大芯片的集成度越来越高，体积也越来越小。
可见，未来的带宽放大器会朝着高效率，高带宽，高线性发展。
第二章带宽放大的主要指标和常见问题2.1 工作频带宽度带宽放大的工作频率常用倍频表示。
在输入信号幅值保持不变的情况下，增益下降3dB的频率点，其输出功率等于中频区输出功率的一半，通常称为半功率点。
一般把频率响应的高低二个半功率点间的频率差定义为放大电路的带宽或通频带。
2.2 电路的增益放大电路一般有四种电压放大电路、电流放大电路、互阻放大电路、互导放大电路，对应的放大有电压放大Av,电流放大Ai，互阻放大Ar及互导放大Ag。
他们实际反应放大电路在输入信号控制下，将供电能源能量转化为能量信号的能力。
其中Av和Ai二种无量纲增益，在工程上常用10为底的对数增益表达，其基本单位为贝尔（Bel,B)，平时用它的十分之一单位“分贝”（dB)。
这样分贝表示的电压增益和电流增益分别表示如下：电压增益=20 lg|Av| dB电流增益=20 lg|Ai| dB由于功率与电压（或者电流）的平方成比例，因而功率增益表示为：功率增益=10 lgAp dB电压增益和电流增益之所以采用绝对值，是考虑到在某些情况下Av或Ai 为负数，这意味着输出与输入之间的相位关系为180°，这与对数的增益为负值的意义不同，二者不能混淆。
例如，当放大电路的电压增益为-20dB时，表示信号电压经过放大电路后，衰减为原来的1/10，即|Av|=0.1。
用对数方式表达放大电路的增益之所以在工程上得到广泛的应用是由于：（1）当用对数坐标表达随增益变化的曲线时可能扩大增益变化的视野；（2)计算多级放大电路的总增益时，可将乘法化为加法进行运算。
上述二点有助于简化电路的分析和设计过程。
图2-1电压放大电路图2-2电流放大电路2.3 非线性失真放大电路对信号的放大应该是线性的。
输出电压V o和Vi具有线性关系，如电路图2-3所示输出应该是输入的10倍。
然而，实际的放大电路并不如此。
由于构成放大电路的元器件本身是非线性的，加之放大电路工作电源受到有限电压的影响限制，所以，实际的传输特性不可能达到理想情况。
由此表明放大电路的增益不能保持恒定，随输入信号的变化而变化。
由于放大电路这种非线性特性引起的失真称为非线性失真。
图2-3测试电路测试一：输入频率为1KHz，振幅为1Vp的正弦波。
示波器输入输出如图2-4通道A输出（黑线）通道B输入（红线）图2-4输入输出波形图测试二：输入频率为1MHz，振幅为1Vp的正弦波。
示波器输入输出如图2-5通道A输出（黑线）通道B输入（红线）图2-5输入输出波形图从电路图2-4和电路图2-5可以看出当输入信号频率改变时，输出的放大倍数变小了而且向位移动了，由此可以看出放大电路受到本身器件的影响2.4 自激振荡2.4.1 自激振荡的条件自激振荡的条件为|AF|=1和arg(AF)=φA+φF=±(2n+1)π(n=0，1，2，…)上述公式是在负反馈的基础上推导出来的，相应条件是在-180°的基础上(中频时Uo与Ui反相)所产生的附加相移Δφ。
2.4.2 稳定工作的条件及稳定分析根据AF的幅频和相频波特图来判断，设G(dB)=20lg|AF| dB。
(1) 当Δφ=-180°时(满足相位条件)：若G<0，则电路稳定；若G≥0 (满足幅度条件)，则自激。
(2)当|AF|=1，即G=0dB时(满足幅度条件)：若|Δφ|<180，移相不足，不能自激；若|Δφ|≥180°，满足相位条件，能自激。
用上述二个方法中任何一个判断均可，需要注意的是，当反馈网络为纯电阻时，反馈系数F为实数。
2.4.3 消除自激振荡的方法自激振荡有幅度条件和相位条件，只要能够使其中的一个条件不符合，电路就可以稳定地工作。