优质宽带直流功率放大器的研究
宽带直流放大器
宽带直流放大器摘要：本系统主要由五个模块电路构成：前级放大、中级程控放大、宽带预制、单片机显示与程控模块。
前级放大由电压反馈型放大器OPA820进行小信号放大，中间级由可程控放大芯片VAC810对前级信号进行放大，最后通过低噪声电流反馈型运放THS3091进行功率放大以达到有效值10V的输出。
宽带预置部分由继电器控制滤波部分来达到放大器宽带0~5M，0~10M的预制。
程控模块对放大的0~60dB的程控，宽带的预置与液晶的显示。
关键词：MSP430f449 OPA820 VAC810 THS3091目录一、方案设计与论证 (3)1、增益控制部分 (3)2、低通滤波器部分 (3)3、功率放大部分 (4)二、方案总体描述 (4)三、理论分析与计算 (5)1、增益分配 (5)2、通频带内增益起伏的控制 (6)四、模块电路设计 (6)1、前级放大电路 (6)2、程控放大电路 (7)3、低通滤波电路 (8)4、后级放大电路 (9)5、功率放大电路 (10)6、直流稳压源的设计 (11)五、程序设计 (13)六、测试数据与结果分析 (13)1、通频带测试 (13)2、预制电压增益测试 (14)3、噪声电压测试 (15)七、参考文献 (16)一、方案设计与论证1、增益控制部分方案一：AD603是一款低噪声高增益的压控芯片，AD603增益与控制电压的关系为AG（dB）=40Ug+10，输入控制电压Ug由AD603的1脚输入，控制电压范围为-0.5~+0.5，增益范围为-10dB~30dB。
单片机可以通过D/A（将数字量转换为对应的模拟电压量Ug）来控制AD603的放大倍数。
但是AD603的零漂比较大，顾方案待定。
方案二：VAC810具有宽带低噪声，宽带25MHZ，并且以dB为单位的线性增益的特点，增益控制范围为-40dB~40dB，增益与电平关系为：G（dB）=-40（Vc+1），Vc为VAC810的增益控制电压，范围为-2V~0V。
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
万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据酬川一——～矬然缓编者按：为了帮助初学者解决印制板设计中的一些技巧性问题，从２０１０年第２期起，我们将刊登“跟我学做印制板”连载，详尽地讲解印制板设计制作中的各个技术细节。
内容的安排，以“讲座”的形式刊出，每期重点讲解一个专题，整个内容的重点在印制板的设计，也涉及电原理图设计过程中的一些问题等．（接上期）印制板设计跟我学做印制板（６）１．印制板设计的准备工作：建立设计文件新建一个印制板设计文件。
可以根据实际需要，采用如下方法之一。
（１）使用向导新建ＰＣＢ文件Ｐｒｏｔｅｌ设计软件提供了新建ＰＣＢ板设计文件的向导。
点击主工具栏“新创建任意文件”按钮（图１）或直接打开工作文件面板（Ｆｉｌｅｓ）。
单击“根据模板新建”栏下的“ＰＣ８ＢｏａｒｄＷｉｚａｒｄ…”选项（见图２）．出现“新建电路板向导”对话框，如图３所示。
图１新创建任意文件整个向导有多个对话框，都比较简单，这里就不贴图了．只做简要文字说明。
单击下一步按钮进入“选择电路板单位”对话框。
如选择“英制”。
则在ＰＣＢ设计中系统使用ｍｉｌ（密尔，千分之一英寸。
１ｍｉｌ＝Ｏ．０２５４ｍｍ）作为长度单位；如选择。
公制”，则使用ｍｍ（毫米）作为长度单位。
由于大多数元件封装的引脚采用英制单围２使用ｌ—ａＪ导新建印ＩＪ制板选项田（噬州开辫Ｉ惩Ｆ利戳地Ｊ，ｌ‘位（尤其是直插式图３“新建电路板向导”对话框与地短接，测出输出信号幅度测试结果：在ＡＶ＝６０ｄＢ时，输出端噪声电压的峰一峰值ＶＯＮＰＰ为Ｏ．２Ｖ。
（６）输入电阻与负载电阻阻值测试测试方案选择：系统设计方案保证了输入阻抗大于５０Ｑ，负载电阻用万用表直接测量。
测试结果：输入阻抗：＞５０Ｑ负载电阻：５０ＢＱ四、总结题目要求输入有效值小于等于１０ｍｖ，实际输入的有效值可以达到１ｍｖ，但在我们在现有的仪器条件下，信号幅度输出小时噪声大，造成输出波形噪声较大。
放大器的增益最大可达７０ｄＢ，但超过７０ｄＢ后放大器容易出现自激振荡。
优质宽带直流功率放大器的研究
优质宽带直流功率放大器的研究盛程潜【摘要】对宽带直流放大器进行分析和研究.提出基于差分型双渥尔曼组合电路的解决方案,方案电路简单实用,巧妙地解决了直流放大器中的零点漂移问题,并有效抑制共模信号的影响,确保直流工作状态稳定.同时,在交流状态情况下,能有效地扩展通频带宽.【期刊名称】《黑龙江工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(026)003【总页数】4页(P32-35)【关键词】宽带;放大器;差分型双渥尔曼;增益【作者】盛程潜【作者单位】黑龙江工程学院电气与信息工程学院,黑龙江哈尔滨150050【正文语种】中文【中图分类】TN912市场上质优的放大器大多采用集成电路［1］。
由于集成电路通用性强，许多参数均在某一范围内符合其性能指标。
但常用的集成电路电源耐压值较低，而且通频带常常设计在人耳能听见的范围内，因此，只能在本专业场合应用［2－3］。
而宽频带直流放大器，既能作宽带直流放大器，又可作为优质的音响放大使用。
本文中的宽带直流放大器，采用分立元件设计。
在电压参数上，可选择耐压高的参数元件。
输入级选用差分放大电路，为提高通频带宽，将其增益设计为0。
电压放大级选用共基极放大电路，该电路频响特性好，具有电压放大功能。
而功率放大级设计选用双电源互补对称射极输出放大器。
其偏置电路均采用电流源电路。
因此，系统具有通频带宽、瞬态响应速度快、即瞬态失真小的特性，通用性很强，可作为直流放大器和交流放大器应用。
尤其作为音响放大器是较好的选择［4］。
1 差分放大共射放大器原理1.1 影响通频带的原因图1表示在晶体管内部存在的电阻和电容。
实际上，在晶体管的基极存在串联电阻rb，在各极间存在电容Cbc、Cbe和C ce。
图1 晶体管内部电阻与电容图2 是考虑到这些电阻、电容而改画之后的共射极放大电路。
在这里成为问题的是基极－集电极间的电容Cbc。
基极端子的交流电压为ui，若用Av表示放大器开环增益，集电极端子的交流电压为－ui·AV，所以在Cbc两端加的电压为u i（1＋AV）（＝ui－（ui·AV））。
宽带直流放大器
宽带直流放大器设计报告宽带直流放大器摘要：本设计采用STC89C52RD单片作为其测试和控制核心，能够测试放大前后信号的有效值,通过闭环反馈,实现放大增益的稳定。
本系统用单片机控制模拟开关进行增益程控，控制A/D1100采样，控制数模转换器反馈增益状态，控制LCD数据显示，使整个系统能够协调工作,实现宽带直流放大、稳定增益、增益连续调节的功能，AGC功能，高、低频功率放大。
关键词：宽带直流放大，功率放大，AD1100，AGC1. 系统方案1.1系统基本方案经研究，本系统可以分为以下几个基本系统：处理器，控制放大系统，显示、按统，检波、反馈系统。
通过按键进行频率范围选择，放大增益选择。
经处理器处理后，输出指令，控制放大系统选择正确的放大通道增益。
在输出端设置检波，处理器分析输出信号后，将反馈信号回馈给放大系统，以达到增益稳定的效果。
系统框图构架如图。
图1-1 基本系统框图1.1.1 处理器的选择根据宽带放大器的性能要求，本系统需要处理器辅助的步骤有：测得输入电压信号的频率、根据输入信号频率选择不同的放大通道、将当前的放大状态和放大倍数显示于LCD。
分析可以发现该系统对处理器的要求并高，只要保证能够测得较为精确的信号频率，因此我们决定选用STC51系列单片机，其中一款STC5A6S2自带了0Hz至4MHz测频功能，该处理器既能很好地完成处理任务又可以降低制作成本。
1.1.2 模块方案比较、论证和选择(1) 检波反馈模块：为了得到稳定的放大增益，且达到要求的1dB的波动范围，首先要在输出端设置一个输出信号的幅值检测点，处理分析后合成反馈信号。
方案一：利用AD637作有效值检测，AD637使用简单，且精度较好，但是在我们测试时发现，它的高频响应并不是很好，因此我们试图采用其他的方案。
方案二：在隔除直流的前提下，交流信号的峰值与其有效值呈线性比例关系。
因此可以采用包络电路提取其峰值，经过包络电路后的信号为一直流信号，容易测得。
宽带直流放大器的设计
经比较， 选择方案三。 2、可控增益放大器方案选择 方案一：DAC 控制增益。该方案从理论上讲， 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。但是控制的数字量和 最后的增益（dB） 不成线性关系而是成指数 关系， 造成增益调节不均匀、精度下降， 且 其增益动态范围有限， 故不采用；
3、程控增益控制 AD603的基本增益公式为： Gain（dB）=40VG+10 其中，VG是差分输入电压，单位是V，Gain是 AD603的基本增益，单位是dB。 两片AD603级联，总增益公式为： G（dB）=40VG1+40VG2+20 其中第一级AD603的2脚电压为V12=0.5V，第 二级AD603的2脚电压为V22=1.5V。
宽带直流放大器
一、方案比较与论证
1、滤波电路选择方案 方案一：采用RC 滤波电路， 但RC 滤波衰减 很大； 方案二：采用LC无源滤波器。但是LC无源滤 波器含电感参数设计较复杂； 方案三： 利用高速宽带运放OPA690 设计二 阶巴特沃思滤波器， 其通频带内的频率响应 曲线最大限度平坦， 没有起伏， 而在阻频带 则逐渐下降为零。
3、线性相位 • 线性相位从系统的频率响应来看，就是要求它 的相频特性是一条直线，本系统中，AD603 与AD811均为线性性能很好的增益放大模块， 运放工作在线性状态，滤波器采用线性的无源 梯形网络实现，因此整个放大器系统的相频特 性在通频带内近似于一条直线，可保证系统设 计有较好的线性相位。
4、抑制直流零点漂移 • 由于AD603 有大约20 ～ 30 mV 的输出失调 电压(直流偏移电压) ,当两级AD603 之间采用 直接耦合方式时,前一级AD603 的输出失调电 压会被后一级AD603 所放大。当后级增益较 大时,放大后的信号直流电位会偏离零点,产生 非线性失真。由于AD603 本身没有调零控制 端,所以只能在第1 级AD603 之前再加一级直 流偏移调零电路。
宽带直流放大器
宽带直流放大器一、系统方案论证与选择1、总体方案设计及论证实现宽带直流放大可采用如下两种方案：方案一：采用分立元件与集成器件构建放大电路固定增益部分采用三极管构建多级放大电路，通过调试选择适当的外围器件，达到较高的精度；程控增益部分采用单片机控制模拟开关选择不同的电阻值实现。
要想采用该方案高精度的要求，需要对外围器件进行精确的计算和繁琐的调试，效率很低，系统稳定性差，相位的线性度差，所以不采用该方案。
方案二：整个系统都使用集成器件构成采用低噪声、低漂移、高输入阻抗的宽带运算放大器构建多级放大电路，单片机结合数模、模数转换控制压控运算放大器实现稳定的高精度线性增益控制，功率集成器件实现功率放大输出。
该方案具有温度稳定性好，相位线性度高，增益可控精度高，系统稳定性好，可实现高功率，高质量信号输出，能很好的完成设计要求。
综上比较，本系统采用方案二；结合设计要求：小信号输入、大功率输出，所以采用如图1所示的系统结构输入信号通过采用低漂移、低噪声、高输入阻抗的宽带运算放大器OPA642作为前置电压跟随器实现了输入电阻≥50 的要求，通过单片机线性地控制实压控运算放大器AD603实现增益高精度程控，其放大倍数最大为60dB、通频带为10MHz，将信号放大至1000倍，再经过通频带选择网络实现放大器通频带预置，最后经末级放大器达到输出功率的指标要求。
整个过程中，控制器控制电压增益和通频带带宽的预置输入与显示，实现友好的人机交互。
2、可控增益放大电路方案一、采用增益带宽积大的运算放大器制作多级放大电路。
以OPA842和OP37为例，利用OPA842增益带宽积大的特点，使输入的小信号充分放大，在用OP37或其他高压运放放大至有效值10V。
这种方法采用电位器或者数字电位器连续调节放大倍数，设计简洁，但是要实现数字控制的可控对数增益很不方便。
方案二、采用基于DAC的PGA方法。
可以实现D/A芯片的电阻网络改变反馈电压控制电路增益，其功能类似于电位计。
宽带直流放大器实验报告
宽带直流放大器摘要：本项目制作了一个宽带直流放大器。
宽带直流放大器主要由输入缓冲级、程控增益放大器、调零电路、功率放大四部分构成。
输入缓冲级采用THS4001高宽带运放对输入高频小信号放大输出给下一级，输入电阻50Ω与信号源进行阻抗匹配；程控增益放大器由AD603构成(-10dB~30dB)增益的高频放大电路，同时由80C51f0202的单片机为核心主控放大器的增益调节；然后再经THS3091对放大信号进行功率放大，使得输出电压达到10V有效值以上的电压，驱动50Ω的负载电阻。
本项目设计的放大器可以达到5MHz以内电压1dB波动，10MHz 以内3dB的衰减；纹波电压（V pp）0.2V；最大不失真输入电压（V pp）59mV；最大不失真输出电压（V pp）5.6V；增益可控范围0~32dB，步进1dB。
关键字：高频；放大器；程控增益；单片机；1、设计任务与实验要求1.1 设计任务设计并制作一个宽带直流放大器1.2 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范围内手动连续调节。
（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≥50Ω，负载电阻（50±2）Ω。
1.3发挥部分（1）最大电压增益A V≥60dB，输入电压有效值V i≤10 mV。
（2）在A V＝60dB时，输出端噪声电压的峰－峰值V ONPP≤0.3V。
（3）3dB通频带0～10MHz；在0～9MHz通频带内增益起伏≤1dB。
（4）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。
（5）进一步降低输入电压提高放大器的电压增益。
（6）电压增益A V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）。
基于DSP的宽带直流放大器的设计与研究
芯 片 ， 串 行 输 出 给 ＤＡ转 换 芯 片 ＡＤ ５ 它 ／ ５ ８能 够 提 供 控 制 Ａ ６ ３所 需 Ｄ０ 的 高 精度 稳 定 的 控 制 信 号 ． 直 流 宽 带 放 大 器 的 增 益更 稳 定 从 而 更 加 使 只有将信号放大到一定程度才能满足后级设备的要求。 同时很多设备 广 泛 的应 用 。 还要求具有一定输出功率 。 才能驱动后级设备或使通信的发射端将信 号 有 效 传输 到 接收 端 。面 对 多 种 多 样 的 放 大 要 求 ， 多 放 大 电 路 难 以 ３ 硬 件 系统 很 输 出 的微 弱 信 号 或通 信 接 收 端 接 收 到 空 中微 弱 信 号 进 行 提 取 、放 大 。 在频带 、 益动态范围、 增 功率 等 参 数 满 足设 计 要 求 。 为此 ， 里 设 计 一 这 种 宽 带 直 流 放 大器 ， 直 流放 大 器 的 频 率 从 ０Ｈ 该 ｚ到 ５ ｚ 增 益 调 ０ＭＨ ， 节 范 围为 ０ ６ Ｂ， 系 统 成 本 低 廉 ， 度 高 ， 以 满 足 一 般 生 产 科 研 —０ｄ 该 精 可
ＡＤ６ ３ Ａｎ ｓｎ Ｐ ａ ｄ ｔｅＡＤ５ ８ ｇｉ ｏ ｔｏ ｉ ｕｔｓ ｌ ｒｓ ｔａ ｄ ｄｓｌｙ ｂ ｏ ｄ ｎ ｓ５ ＭＨｚｐｅ ｅ ａ ｇ ｓ０ ～ ６ ｄＢ。 ０ ． ｄ ｕ ｉｇＤＳ ｎ ｈ ５ ａｎｃ ｎｒｌｃｒ ｉ ａｎｐ ｅｅ ｎ ｉｐ ａ ， ｒａ ｂａ ｄｉ ０ ｃ ，ｒ ｓｔｒｎ ｅｉ ０
３２ 控 制 系统 ． 控 制 系 统 是 用 Ｉ ３ ０ ５ Ｘ Ｍ Ｄ Ｐ硬 件 系 统 Ｉ ＭＳ ２Ｃ ４ Ｔ Ｓ （ Ｐ 芯 片 为 ＣＵ
１ 系 统设 计 方 案
１ 可控 增 益 放 大 ． １
可 控增 益 放 大 由 ＡＤ公 司生 产 的 Ａ ６ ３来 实 现 。ＡＤ ０ Ｄ０ ６ ３具 有 单 通道 、 宽频带、 低噪音 、 低畸变 、 高增 益精 度等特性 ， 内部是 由 Ｒ ２ 其 一Ｒ 梯 形 电 阻 网络 和 固 定 增 益放 大 器 构 成 ， 加在 其 梯 型 网络 输 入 端 的 信 施 号经衰减后 ， 由固 定 增 益 放 大 器 输 出 ， 益 量是 由 增 益 控 制 接 口参 考 增 电压 决 定 。而 该 参 考 电 压是 通 过 Ｄ Ｐ进 行 运 算 并 控 制 Ｄ Ａ 转 换 器 输 Ｓ ／ 出其 控 制 电压 来 获 得 的 ， 而 实 现 较 精 确 的数 字 控 制 。此 外 Ａ ６ ３能 从 Ｄ０ 提供 由直 流 到 ５ ２以上 的 工 作带 宽 。电 路 集成 度 高 ． 定性 好 ， ＯＭＨ 稳 满 足系统要求。综合以上情况， 文中提出了实现的方案、 具体 电路， 尽量 采用 最 少 的器 件 和 最 简 的 电路 来 实 现 功 能 。
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。
宽带直流放大器的设计方案
带宽直流放大器参赛队号:宽带直流放大器(C题)摘要本作品三个模块电路构成:前级放大电路、后级功率放大电路和单片机显示与控制模块。
在前级放大电路中，用宽带可控增益运算放大器AD603两级级联放大输入信号以达到足够的电压增益，再经过后级功率放大电路提供足够的功率输出。
AT89S52单片机的显示、控制和数据处理模块除可以程控调节放大器的增益外，还可以预置并显示输出电压增益及放大器的带宽。
作品完成了题目的基本要求和大部分发挥要求。
，藉此提高整体电路的性价比，是本设计的一大特色。
一、方案论证与比较1.可控增益放大器部分方案一：放大电路可由分立器件搭建而成，由于60dB的增益要求较高，单级放大电路较难实现，故可采用多级放大电路级联。
输出端采用三极管射极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。
本方案由于采用分立元件较多，而且必须采用高速BJT或FET，电路较为复杂，设计难度大，工作点难于调整，增益的定量调节、AGC自动增益控制和高带宽均非常困难，而且电路稳定性差，容易产生自激现象，不可控因素较多，调试难度大，故不予考虑。
方案二：为了易于实现发挥部分中要求的最大60dB的增益调节，本着优质低价的原则，可以采用较为廉价的D/A芯片DAC0832，利用DAC0832当中的电阻T型网络改变反馈电压，进而控制环路增益。
同时考虑到DAC0832是一种廉价的8位D/A转换芯片，其输出V out=Dn×Vref/256，其中Dn为8位数字量输入的二进制值，可满足256挡增益调节，满足题目的精度要求。
它由CMOS电流开关和梯形电阻网络构成，具有结构简单、精确度高、体积小、控制方便、外围布线简化等特点，故可以采用DAC0832来实现信号的程控衰减。
但由于控制的数字量和最后的增益不成线性关系而是成指数关系，造成增益调节不均匀，精度降低，故放弃此方案。
方案三：由于题目要求放大电路的增益可控，以此可以考虑直接选取增益可调的运放实现，如AD603。
宽带直流放大器报告
2009年C题宽带直流放大器本设计利用凌阳单片机自带双路DAC控制可变增益宽带放大器AD603来实现直流宽带放大。
宽带直流放大器中北大学刘明苗江龙冷佳鹏摘要：本设计利用可变增益宽带放大器AD603来实现宽带直流放大，使用了多种抗干扰措施以减少噪声并抑制高频自激。
整个系统通频带为0～6MHz，在0～5.5MHz内增益起伏小于1dB，最小增益0dB，最大增益53dB。
增益在0～53dB 可实现1dB、3dB、5dB、10dB步进和步减。
最小输入电压小于10mV。
最大不失真输出电压有效值达 3.7V。
本系统的核心控制功能由凌阳单片机实现。
由于其内部资源丰富，内嵌两路10位DAC，因而能更好的实现电路的功能。
关键词：AD603 凌阳单片机宽带直流放大一、方案选择与论证本系统电路分为以下几部分：放大电路、增益控制部分、键盘及LCD显示部分和稳压电源四大功能模块。
1、主放大电路方案一：利用高速运放加数字电位器构造可程控放大器，通过控制数字电位器阻值来控制放大器增益。
但数字电位器建立时间最快也需几us，加之数字电位器3db截止频率一般在几百KHz，当输入信号为MHz数量级下阻值准确性会产生失真，使得程控变得困难，而且高速运放在低频下的响应远不能满足要求。
因此，此方案可行性较差。
方案二：对高低频信号分别搭建两路程控运放电路，通过单片机对输入信号测频进而控制模拟开关进行通道切换。
但是性价比较高的模拟开关一般导通内阻较大，不利于应用于小信号放大电路，加之单片机对宽带信号进行测频实现起来也相当困难。
方案三：利用可变增益宽带放大器AD603级联实现主放大电路。
AD603是一个低噪声、低畸变、高增益精度的增益可调的集成运放；其工作模式有三种，其中工作在模式1时带宽为90MHz。
其控制方式为电压控制型，改变差放输入口GPOS和GNEG之间的电压差Vg，便可实现增益大小的调节。
所以我们选用方案三作为主放大电路的实现方式。
2. 直流稳压电源方案一：线性稳压电源。
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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宽带直流放大器设计报告
题目：宽带直流放大器学院：电子信息工程学院组员：陈福林张健赖海斌宽带直流放大器摘要：宽放直流放大器主要是解决小信号幅度小、干扰大，线性放大难和提取难度大等问题。
本设计是以低功耗MSP430单片机为控制中心，由可变放大器VCA810为核心的放大电路，前级放大电路、后期功率放大电路组成。
该放大器具有高增益且连续可调、输出波形无明显失真、有效抑制了零点漂移及噪声问题。
且在0~10MHz的频带内信号可放大0~51dB，输出信号峰峰值高达10V。
关键词：可控增益；宽带；功率放大；MSP430F169一、系统方案论证与比较1、带宽直流放大器设计方案方案一：采用集成运算放大芯片级联可构成前级放大电路，末级可以使用功率放大芯片保证功率要求，集成芯片使用简单，电路不复杂，并且精度高，采用此方案可以实现该题的指标。
方案二：采用分立元件，利用高频三极管和场强效应管构成多级放大电路，后级用功率器件保证功率输出，通过电压反馈确定增益，它的功率大，可达到该题要求，但此方案电路发杂，并且很容易自激。
方案选定：经过方案比较，我们采用方案一，它更容易实现课题的要求指标。
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。
这种方案电路简单容易实现，改变电阻反馈值来确定电压增益。
方案二：在末级放大电路后加衰减网络，对输出电压进行增益控制。
这种方案设计要求高，难度大，电路复杂，不容易实现。
方案选定：经过方案比较，我们采用方案一。
3、直流稳压源设计方案方案一：采用线性稳压电源，用三端稳压芯片实现稳压电路简单，效率高，电源携带的基波与谐波成分少，对整个系统干扰小。
方案二：采用开关电源。
此方案效率更高，但电路复杂，现实难度大，并且输出基波与谐波大，带来的干扰也比较大。
方案选定：经过方案比较，我们采用方案一。
4、系统整体设计框图图 1二、硬件系统设计 1、缓冲电路图2缓冲电路设计如下图2,前置放大电路使用电压跟随器实现，如图2所示。
高性能宽带直流放大器的设计与实现
高性能宽带直流放大器的设计与实现宋加磊1,潘克修2,陈 斌2,夏绪超3(1.解放军理工大学通信工程学院研究生4队,江苏南京210007;2.解放军理工大学通信工程学院电子信息工程系; 3.解放军理工大学通信工程学院研究生3队)摘 要:系统采用T I 公司的三种高速运算放大器OP A 842、V CA 810和T HS 3001直接级联构成程控增益放大电路,实现对输入小信号的放大。
采用80C 51单片机作为宽带直流放大器电路的控制系统,既可以通过电位器手动调节放大器增益,也可以通过键盘精确的设定放大器增益,设置步进可达1dB 。
输出结果准确地显示在L CD 上,整个系统输出稳定,数控简单可靠。
关键词:程控放大器;宽带;直流中图分类号:T N 912文献标识码:B 文章编号:CN 32-1289(2010)02-0081-04Design and Realization of High Performan ce Wideband DC AmplifierS ON G J ia -lei 1,PA N K e -x iu 2,CH E N B in 2,X IA X u -chao3(1.P ostg raduate T ea m 4ICE,P L A U ST ,Nanjing 210007,China ;2.Depar tment o f Electr onic Info rmat ion Engineer ing ICE ,PL A U ST ;3.Po stgr adua te T eam 3ICE ,P LA U ST )Abstract :T he prog rammable control g ain am plificatio n circuit was desig ned mainly w iththr ee hig h-speed amplifiers of TI's OPA842,VCA810and T HS3001in a direct co nnected w ay ,actualizing amplification of small input signal.80C51microcontro ller w as used as a contr ol sy stem o f the wideband DC amplifier circuit .The g ain o f the am plifier can be either adjusted manually by potentiom eter o r set pr ecisely by the key bo ard w ith step 1dB.Output results w ere displayed in the LCD accurately and stably.The w hole sy stem w as sim ple and reliable in numerical co ntro l .Key words :procedur e control amplifier ;w ideband ;DC 宽带运算放大器在自动控制,测量技术,智能仪表等方面具有广泛的用途,如音响设备中音量的控制,电子设备中信号的准确放大,信号处理电路中输出信号的自动稳幅等。
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学
院
学 ＋报 （ 自然 科学 版 ）
Ｖｏ ． ６№ ． １２ ３
Ｓｅ ．， ０１ ｐ ２ ２
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｉ ｎ ｊ ｎ ｎ ｔ ｕ ｅｏ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｒ ａ ｏ ｌ ｇｉ ｇＩ ｓｉ ｔ ｆ Ｈｅ ｏ ａ ｔ Ｔｅｈ ｏｏ ｙ
优 质 宽 带 直 流 功 率 放 大 器 的 研 究
盛 程 潜
（ 龙 江 工 程 学 院 电 气与 信 息 工 程 学 院 ， 黑 黑龙 江 哈 尔滨 １０ ５ ） ５ ０ ０
摘
要： 对宽带直 流放大器进行分析和研究 。提 出基于差分 型双渥尔 曼组合 电路 的解决 方案 ， 方案 电路 简单实 用 ，
低， 而且 通频 带常 常设计 在人 耳能 听见 的范 围内 ， 因 此， 只能 在本 专业 场合应 用＿ ］ ２ 。而宽频 带直 流放 大
器 ， 能作宽 带直 流放 大器 ， 既 又可作 为优 质 的音 响放
大使用 。本 文 中的宽 带 直 流放 大 器 ， 用 分立 元 件 采
图 １表示 在 晶体 管 内部存 在 的电阻 和 电容 。实
市 场上质 优 的放大 器大多 采用集 成 电路＿ 。 由 １ ］
于集 成 电路通 用性 强 ， 多 参数 均 在 某 一 范 围 内符 许 合 其性 能 指 标 。但 常 用 的集 成 电路 电 源 耐 压 值 较
１ 差分 放 大共 射 放 大器 原理
１ １ 影 响通频 带 的原 因 ．
巧妙地解决 了直流放大器 中的零点漂移 问题 ， 有效抑 制共模信 号的影 响， 并 确保 直流工作状 态稳定 。同时 ， 在交流 状态情况下 ， 能有效地扩展通频带宽 。
关键 词 ： 带 ； 大 器 ； 分 型 双 渥 尔 曼 ； 益 宽 放 差 增
中 图分 类号 ： Ｎ９ ２ Ｔ １ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ １４ ７ （０ ２ ０ —０ ２０ １ ７ ６ ９ ２ １ ）３０ ３—４
置 电路 均采用 电流 源 电路 。因此 ， 统 具 有通 频 带 系
宽、 瞬态 响应 速度 快 、 即瞬 态失 真 小 的 特性 ， 用 性 通 很强 ， 可作 为直 流放 大 器 和 交流 放 大 器应 用 。尤 其
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际上 ， 晶体管 的基 极存在 串联 电阻 ％， 各极 间存 在 在
在 电容 、 和 Ｃ 。
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设 计 。在 电压 参 数 上 ， 选 择 耐 压 高 的参 数 元 件 。 可 输入 级选 用差 分放 大 电路 ， 为提 高通 频带 宽 ， 将其 增 益设 计 为 ０ 电压放 大级 选 用 共 基 极 放 大 电路 ， 。 该 电路 频 响特性 好 ， 有 电 压放 大 功 能 。而 功率 放 大 具 级设 计选 用双 电源互补 对称射 极输 出放 大器 。其 偏