宽带直流放大器设计方案(1) 2
宽带直流放大器
宽带直流放大器（C题）摘要：本系统以MSP430F169为控制核心，利用可变增益放大器AD603和可编程增益放大器THS7001设计的一个宽带直流放大器。
该直流放大器的工作的增益范围为0~60dB，通频带为0~10MHz，可以实现步进为5dB的增益参数预置。
通频带内电压增益起伏在1dB以内。
系统供电模块采用LM78和LM79系列芯片配合NE5532运算放大器将输出纹波控制在5mV以内。
关键词：宽频、直流放大器、差分电路、AD603;1总体方案论证1.1总体方案选择方案一：采用多级自动增益控制电路，每一级的增益都可以由反馈控制。
该方案的优点是成本低，缺点在于系统较为复杂，系统稳定性差。
方案二：采用单片机和FPGA结合控制运算放大器的方式，利用FPGA功能强大、运算速度快的优点对电路增益信号进行闭环回路控制。
系统的速度和可靠性高，但是缺点在于方案实施成本较大。
方案三：采用MSP430F169单片机控制可编程增益运算放大器的方式。
其具有成本低、软件编程灵活、控制功能强大等特点。
但是缺点在于其运算速度没有FPGA等芯片高；比较这三个方案后，我们认为本题对单片机的控制要求没有特别高的速度，出于对成本控制和系统的稳定性的考虑，我们决定使用方案三作为系统实施的主要方案。
即使用单片机为主要控制芯片对系统的放大增益进行调节。
1.2主要模块设计选择1.2.1 前置放大模块方案一：采用宽频运算放大器构造射级跟随器。
该方案能够有效提高电路的输入阻抗，但是由于采用射级跟随器的方式，该方案不会产生电压增益，对后级电路的增益放大要求比较高。
方案二：采用斩波式运放ICL7650构造斩波式电路。
该方案能有效提高性能如温漂稳定性，但是在频率上会产生奇次谐波的干扰，且该运放带宽达不到10MHz这一要求。
方案三：采用低噪高精度运算放大器AD8027构成差分电路。
该电路采用差分放大式电路，可以有效的消除直流放大器的零点漂移等问题。
综上所述，为了满足题目要求的宽频带的参数要求，我们放弃使用方案二，而后级电路我们决定选用AD603和THS7001的方式产生的增益并不能达到60dB，所以我们采用可以产生一定增益的方案三为实施方案。
宽带直流放大器的设计
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章前言 (1)1.1概述 (1)1.2宽带直流放大器的应用前景 (1)1.3 课题研究的主要工作 (2)1.3.1 课题研究内容 (2)1.3.2 预期目标 (2)1.3.3本课题研究的难点 (3)第二章系统整体设计方案 (4)2.1 宽带直流放大器的基本原理 (4)2.2 主要模块比较与选择 (4)2.2.1 主放大器方案比较与选择 (4)2.2.2 增益控制电路方案的比较与选择 (5)2.2.3 功率放大电路方案的比较与选择 (6)2.2.4 后级放大电路的比较与选择 (6)2.2.5 有效值测量电路的比较与选择 (7)2.2.6 稳压电源部分的比较与选择 (7)2.2.7 数据处理和控制核心选择 (7)2.3 系统框图设计 (7)第三章理论分析与计算 (9)3.1 宽带增益积 (9)3.2 通频带内增益起伏控制 (10)3.3 线性相位 (11)3.4 抑制直流零点漂移 (12)3.5 放大器稳定性 (12)第四章系统硬件电路设计 (14)4.1 跟随、反相电路的设计 (14)4.2 差分放大电路的设计 (15)4.3 增益控制电路的设计 (16)4.4 补偿电路的设计 (16)4.5 后级功率放大电路的设计 (17)4.6 各级增益控制的设计 (17)4.7通频带选择网络的设计 (18)4.8 程控放大电路的设计 (19)4.9 电源模块的设计 (19)第五章系统软件设计 (21)5.1 STC89C51RC/RD+系列单片机简介 (21)5.2 stc89c52的定时/计数器编程的相关寄存器介绍 (22)5.2.1定时器/计数器方式控制寄存器TMOD (22)5.2.2 定时器控制寄存器TCON (22)5.2.3 中断允许控制寄存器IE (23)5.3 软件流程图 (23)第六章系统测试 (25)6.1 测试使用仪器与设备 (25)6.2测试方案与测试结果 (25)6.2.1 测试方法 (25)6.2.2 测试结果与分析 (25)6.2.3 误差产生原因 (27)6.3 设计和调试中遇到的问题 (28)6.3.1 带宽增益积 (28)6.3.2 通频带内增益起伏控制 (29)6.3.3 抑制直流零点漂移 (29)6.3.4 放大器稳定性 (30)第七章结束语 (31)参考文献 (32)致谢 (33)宽带直流放大器的设计摘要本作品基于压控放大器设计，由前级放大模块、增益控制模块、后级功率放大模块、A/D(D/A)模块、显示模块和电源模块组成。
宽带直流放大器
作品1：宽带直流放大器组员：李泽庆曾昌永田进容指导老师：朱卫华欧阳宏志摘要本设计以FPGA+MEGA128作为控制核心，以程控增益放大器VCA810为核心。
末级功放采用AD811和4片并联的BUF634增强带负载能力。
系统实现了最大电压增益72dB，通频带为13MHz，最大输出电压正弦波峰峰值28.12V，通过继电器实现了量程和通频带范围的自动切换。
从测试结果可以看出，系统完全实现了题目的基础和发挥部分的所有指标，部分指标有所超出。
关键词：MEGA128 VCA810 AD811AbstractThe design regard the FPGA + MEGA128 as the control center and regard programmable gain amplifier VCA810 as the core. Final amplifier using AD811 and four parallel BUF634 enhanced with a load capacity. System to achieve the maximum voltage gain of 72dB, with a passband of 13MHz, the maximum output voltage sine wave peak 28.12V, by relays of scale and scope through the automatic band switching. From the test results can be seen, the subject system is fully realized part of the foundation and play all the indicators, some indicators has been exceeded.Keywords: MEGA128 VCA810 AD811目录一、系统方案设计与论证 (4)1.1 数据处理和控制核心选择 (4)1.2 程控放大比较与选择 (4)1.3 功率放大电路比较与选择 (4)1.4增益自动控制电路的比较与选择 (5)1.5 滤波电路的比较与选择 (5)1.6 显示电路比较与选择 (6)1.7系统方案设计及系统方框图 (6)二、理论分析与计算 (7)2.1 增益分配 (7)2.2 带宽增益积 (7)2.3 通频带内增益起伏控制 (8)2.4 线性相位 (8)2.5 抑制直流零点漂移 (8)2.6 放大器稳定性 (9)三、系统硬件电路设计 (10)3.1 跟随电路的设计 (10)3.2 程控前级放大电路的设计 (10)3.3 程控放大电路的设计 (11)3.4 补偿电路的设计。
宽带直流放大器
宽带直流放大器（C题）摘要：宽带直流放大器采用低噪声放大器INA217和可变增益宽带放大器AD603来提高电压增益。
当输入电压有效值<10mV时，电压增益A v可达到60dB左右，并在0～60dB范围内可实现手动连续调节和5dB的步进调节。
输出信号无明显失真时，最大输出电压有效值为4 V。
输入电阻≥50Ω，3dB通频带为0～8MHz，在0～7MHz通频带内增益起伏≤1dB。
放大器的电源采用三端稳压芯片LM317、LM337，经电容滤波后得到较小纹波的电压，能够满足放大器的要求。
此外，该放大器的增益均可预置并显示，能实现对增益的控制以及人机交互。
一、系统设计方案1. 方案比较及选择(1) 宽带直流放大器方案一：采用分立元件。
主要应用场效应管或三极管控制增益，为了满足增益60dB的要求，可采用多级放大电路实现。
本方案由于大量的采用分立元件，如三极管等，电路比较复杂，工作点难以于调整，增益控制和高带宽均难以实现，尤其增益的定量调节非常困难。
不可控因素较多，调试难度大。
此外，由于采用多级放大，电路稳定性差，容易产生自激现象。
方案二：采用集成芯片。
为了保持带内增益平坦，在低频部分应用低噪声放大器INA217进行增益补偿。
通频带内采用AD603进行增益可控放大，AD603是一款宽带、低噪声、精密控制的可调增益运放。
温度稳定性高，最大误差为0.5dB。
AD603单级实际工作时可提供超过20dB的增益，通过前后级放大器放大输出，在高频时也可提供超过60dB的增益。
后级采用宽带运放AD811进行增益补偿。
这种方法的优点是电路集成度高，稳定性高，工作点容易调整，控制方便。
因此采用方案二。
（2）直流稳压电源电源模块是放大电路中的一个重要的单元模块。
温度系数、电压稳定性及抗噪性能是基准源的重要指标，其性能的好坏将直接影响到放大电路的稳定性及性能指标。
方案一：采用开关电源。
开关型电源的稳压范围比较宽。
而且开关电源可以省去电源变压器，整体比较轻便。
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。
一种带宽直流放大器的设计
一种带宽直流放大器的设计一种带宽直流放大器的设计摘要：设计了一种由前置放大电路、可预置增益放大电路、低通滤波电路、后级放大电路、直流稳压电路及单片机控制电路组成的带宽直流放大器。
其中增益放大电路由两级可变增益宽带放大器AD603组成，增益的预置由单片机实现，滤波器采用二阶巴特沃思滤波器，而后级放大电路可将输出电压有效值放大到10V。
整个设计实现了最大电压增益AV≥60dB，并且增益连续可调，其制作成本低、电源效率高。
关键词：单片机控制；可预置增益放大；低通滤波；后级放大带宽放大器是指工作频率上限与下限之比远大于l的放大电路。
这类电路主要用于放大视频信号、脉冲信号或射频信号[1]。
本文提出了一种以可变增益放大器VGA AD603为核心，结合外围模拟及数字电路实现宽带放大器的设计方法，带宽可达10MHz。
1系统整体设计该系统由前置放大、可预置增益放大、低通滤波器、后级放大、直流稳压模块和单片机控制与显示模块六大部分构成。
具体电路结构。
2方案论证与设计2.1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[2]，且其增益动态范围有限，故不采用；方案二：使用控制电压与增益成线性关系的可编程增益放大器PGA，用控制电压和增益（dB）成线性关系的可变增益放大器来实现增益控制。
用电压控制增益，便于单片机控制，同时可以减少噪声和干扰[3]。
综合比较，选用方案二，采用可变增益放大器AD603作增益控制放大器。
2.2输入阻抗匹配方案选择方案一：采用低噪声精准放大器OP27设计前级的射级跟随，尽管噪声小、精度高，但是由于带宽仅为8MHz，达不到10MHz的要求；方案二：采用高速宽带运放OPA692作为构成前级的射级跟随器。
OPA692是高速宽带运放，其在±5 V双电源工作时，增益为2，频带宽度为190MHz，电压转换速率为2100V/μs[4]。
(2021年整理)宽带直流放大器设计-课设报告
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目录1 设计及任务要求 (1)2 方案论证及选择 (1)3 总体设计及单元电路设计........................... 错误!未定义书签。
3。
1总体设计 (2)3。
2前级放大电路 (2)3。
3后级功率放大电路 (3)3。
4电路特点 (4)3.5 元器件清单 (4)4 调试及结果分析 (5)4。
1 通电前检查 (5)4。
2 通电检查 (5)4。
2。
1前级放大电路的调试 (5)4.2.2后级功率放大电路的调试 (5)4。
2。
3整体电路的调试 (5)4.3 结果分析 (6)5 小结 (7)6 设计体会及今后的改进意见 (7)6.1 体会 (7)6.2 本方案特点及存在的问题 (8)6。
3 改进意见 (8)参考文献 (9)1 设计及任务要求宽带直流放大器设计基本要求：(1）电压增益AV=20dB，输入电压有效值Vi=20mV。
AV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0～1.5MHz；在0~1MHz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）。
参考元器件:OPA642，AD811，AD6032 方案论证及选择（1)前级增益控制的选择方案一:前级放大采用OPA642和AD603,第一级用OPA642的同相比例放大电路进行放大，第二级采用AD603的典型电路放大,其增益在-10dB至30dB可调，带宽可以达到90MHz,通过改变缩放比例参考电压来调节增益大小。
宽带直流放大器设计方案
图 3-1
2.通频带选择电路
通过单片机一个 IO 口控制继电器，切换 5M 和 10M 通频带，电路如图 3-2 所示。
图 3-2
3．椭圆滤波器
我们使用 Filter Solutions 分别设计了-3dB 截止频率为 5MHz 和 10MHz 的九阶 无源椭圆滤波器。 并通过仿真软件对电容电感值做调整。 图 3-2 分别为 5MHz 和 10MHz 的椭圆滤波器电路及其幅频特性曲线图。
2.中间增益放大级方案论证
方案一：采用三极管构成多级放大电路
若用分立元件构成 60dB 放大器，则须采用三极管构成的多级放大器。此方案 有选材方便和成本较低的优点，但是选择性能合适的三级管比较费时间，选择合适 的三极管配对组合更是不容易，并且题目给出的指标较高，三级管构成的多级放大 器容易引起更多的干扰，影响放大质量。此外，晶体管构成的多级放大电路不易实 现大范围的增益连续可调，这是相比于集成运算放大器的又一大缺点。所以，我们 对下一种方案进行论证。 方案二：使用集成运放 OPA620 构成 2 级放大 单个 OPA620 的增益可调范围为 -20bB — +20dB ，采用两级相连，则可以实 现-40dB-+40dB 的可调范围。从厂商的数据手册可以看出，OPA620 外围电路简单， 容易操控，通频带内增益起伏小于 0.05dB，且放大效果较好。但是若要求实现提高 部分 0-60dB 全范围的连续可调，两级 OPA620 放大则不能达到题目要求。 方案三：使用低噪声增益可控放大器 AD603 使用两级 AD603 构成的增益可调放大电路。 AD603 是主要用于 RF 和 IF AGC 系统的低噪声可调增益放大器， 它具有引脚可 编程增益功能，可以使用一个外部电阻设置增益范围内的任何增益子范围，控制接 口可以输入差分电压，也可以输入单端的正控制或负控制电压，使用十分方便。单 级 AD603 便可以实现 0-40dB 的电压放大， 且该增益范围内有 30MHz 的频带宽， 性 能优异，如果采用两级连放，理论上可以实现 0-80dB 的增益可调范围，能满足题目 要求。其次，AD603 构成的增益可控放大电路有很大的提升空间，可以通过电位器 获取基准电压进行手动控制，通过模拟开关连接电阻器实现增益程控，通过单片机 配合 DAC 模块实现不同精度的增益数控。 所以比较上述两种方案，AD603 与 OPA620 相比，容易实现增益数控，AD603 有更高的性价比，我们最终选择方案三。
宽带直流放大器
题 目：宽带直流放大器1. 1 系统硬件总体介绍按照题目要求，我们设计的宽带直流放大器包括输入缓冲、增益控制电路、后级放大、测量、键盘显示和直流稳压电源六大功能模块。
其总体框图如图1-1：图1-1系统总体设计框图1. 2 自动增益控制电路方案一：简单的放大电路可以由三极管搭接的放大电路实现,为了满足增益60dB 的要求,可以采用多级放大电路实现。
对电路输出用二极管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,电路比较复杂,工作点难于调整,尤其增益的定量调节非常困难。
此外,由于采用多级放大,电路稳定性差,容易产生自激现象。
方案二：DAC 控制增益。
如图1-2，输入信号放大后作为基准电压送给DAC 的Vref 脚，相当于一个程控衰减器。
再接一级放大，这两级放大可实现要求的放大倍数。
输出接到有效值检测电路上，反馈给单片机。
单片机根据反馈调节衰减器，实现AGC 。
还可通过输入模块预置增益值，控制DAC 的输出，实现程控增益。
但增益动态范围有限，故不采用。
LCD 显示峰值检波电路输入缓冲电路增益控制电路后级功率放大电路输入直流稳压电源供电DACMSP430F149 ADC按键控制放大峰值检测单片机放大DAC Vref 输出图1-2 增益控制部分方案二示意图 方案三：电压控制增益。
如图1-3，信号经缓冲器后进入可编程增益放大器PGA--AD603，放大后进入峰值测量部分，得出的峰值采样后送入单片机，再由DAC 输出给AD603控制放大倍数，实现自动增益控制。
同时可通过输入模块设置增益值，控制DAC 的输出，实现程控增益放大。
缓冲器AD603单片机DAC ADC 峰值检测基准电压源输入图1-3 增益控制部分方案三示意图 终上所述，选用方案三，采用集成可变增益放大器AD603作增益控制。
AD603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（V ）成线性关系，因此可以很方便地使用D/A 输出电压控制放大器的增益。
宽带直流放大器
宽带直流放大器摘要本宽带直流放大器采用AD603作为系统的核心芯片，它具有改变电压来控制增益的特性，故利用此特性实现放大器的增益控制。
此外AD603能提供由直流到30MHZ以上的工作带宽，并且单级工作时可提供超过30dB的增益，采用两级AD603直接耦合的方式即可实现60dB的增益，在此基础上利用89C51单片机进行运算并控制DAC 芯片输出控制电压加在增益控制接口来改变增益。
并在LED上实现电压增益值、放大器宽带预置值和的显示。
此系统集成度高，可靠、抗干扰能力强，各项指标基本能完成要求。
关键词：AD603 宽带直流放大89C51单片机目录1、总体方案设计与论证 (3)2、系统硬件电路设计 (3)2.1系统框图及说明 (3)2.2 模块电路设计 (4)2.2.1 电源模块电路 (4)2.2.2 增益控制模块 (5)2.2.3 单片机最小系统 (5)3、软件设计 (6)4、系统调试 (7)5、系统功能，指标参数 (7)6、总结 (8)7、参考资料 (8)附录：主要程序函数 (9)1、总体方案设计与论证方案一、采用OP37芯片，这个芯片低噪音，噪音频率只有2.7 Hz，较大的放大倍数并准确放大低频信号等特点，利用电压负反馈电路，通过改变反馈电阻来改变放大器的增益。
但是这种方案，两级控制比较麻烦，外围电路复杂，也不利于调试。
方案二、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，这种方法易于实现最大60dB增益的调节，由于AD7520对输入参考电压Uref有一定的幅度要求，为使输入信号在毫伏与伏之间每一数量级都有较精确的增益，最好使信号在到达AD7520前经过一适当的幅度放大调整，通过AD7520衰减后进行相应的放大。
并使前后级增益积为1024，与AD7520的衰减分母抵消，即可实现程控放大。
但AD7520对输入范围有要求，具体实现起来比较复杂，而且转化非线性误差大，带宽只有几千赫兹不能满足要求。
宽带放大器
宽带直流放大器摘要：基于C8051F120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。
放大器由前级可控增益放大、固定增压放大、通频带选择网络、功率放大部分组成。
由外置键盘实现增益可控预置，步距为5dB，也可以手动连续调节。
显示由320*240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。
一、方案设计1.设计思路为达到设计要求，放大器必须采用多级直接耦合连接方式，因此本次设计的关键在于抑制零点漂移和通频带的扩展，这恰是本设计的难点和重点，整个设计始终围绕这两点展开。
2.方案选择与论证以C8051F120单片机为控制器，输入信号通过前置可控放大（-20dB~20dB）、中间级固定放大(20dB)，再经过通频带选择网络完成对通频带带宽的选择，由末级放大器(20dB)输出。
总增益为60dB。
通过键盘控制选择通频带带宽、电压增益等参数，并由显示器同步显示增益预置值和增益步进值，原理框图如下图1所示。
图1 系统方案原理框图3.系统硬件电路设计（1）前置放大电路前置放大电路使用电压跟随器实现，如图2所示。
考虑到本系统的通频带为0~10MHz ，为避免引入噪声，其输入阻抗必须限定在50Ω~100Ω之间，2图2电路的输入阻抗为k k k k R R R R R R R R ≈+*==jj j n i //。
实际电路取R k =50Ω,则n i R =50Ω。
此前置放大电路还具有缓冲、隔离的功能，其电压增益接近于1，运算放大器选用OPA642，此放大器的增益带宽积为400MHz 。
（2）增益放大电路本级放大器由可控增益模块和固定增益控制模块组成，增益达40dB ，带宽为12.5 MHz ，实现增益从0dB 到40dB 可控，并能实现增益为5dB 步进，如附录图3所示。
图3：固定增益放大电路增益控制模块：在电压跟随之后加一级可控增益放大增益可控范围为（-20dB~20dB ），再级联固定放大器（OPA690），以实现对电压增益预置和步进的控制，如图所示。
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。
带宽直流放大器设计方案
带宽直流放大器设计方案要求1．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。
（5）设计并制作满足放大器要求所用的直流稳压电源。
2．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）。
（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）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。
2、电压增益：A V＝20LOG（V o/Vi）电压增益A V≥40dB，不是指输出电压幅值除以输入电压幅值，而是指20×LOG（输出电压幅值/输入电压幅值），也就是输出输入电压的商的10为底的对数的20倍。
40db表示输出电压与输入电压之比为100倍。
3、通频带：用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。
宽 带 直 流 放 大 器
宽带直流放大器摘要：本设计全部采用集成芯片，具有硬件电路形式简单，调试方便，频带宽，增益高，AGC动态范围宽并且增益可调等优点。
本系统主要由三级放大器和一个RLC组成的一个滤波电路组成，中间级主要采用SPCE061A凌阳单片机为核心同时控制两片AD603，实现程控和差动放大的双重目的，提高了共模抑制比，克服了电路由于直流引起的零点漂移，有效地做到了放大倍数可调的目的。
前级则通过带宽为100MHz，高速运放THS4032做跟随，后级电路同样采用该运放的来提高电路电压的放大倍数。
该电路通过对信号的多级放大，完成了绝大多数基本指标以及部分扩展指标。
关键字：AD603 程控放大带宽增益积差动电路一．系统方案的确定1. 控制器模块的设计方案论证与选择：方案一：采用分立元件，选用电容小，f T高的晶体管，采用多种补偿方法、多级深度负反馈放大和多种组态的组合，也可以做成比较好的宽带直流放大器，而且价格会比较低。
但是如果单纯采用分立元器件来实现题目要求，就有很多的困难，包括理论和实际的差距以及系统的不稳定因素都会影响整个电路的整体性能。
方案二：考虑到其带宽的特点，可以直接选用一款具有高增益带宽的运算放大器直接将其放大，但是宽带的运放都受到输出电压的限制，一般都不会超过±5V，而且输出电流也相对比较小，带载能力不强，所以单纯考虑只用运算放大器并不能满足题目要求。
方案三：前级利用单片机来控制增益可变的运放AD603，使输出做到可调；后级再通过宽频带、宽输入输出电压的集成运算放大器做两级放大，就基本上能够达到电路的指标。
基于上述分析与比较，决定选用方案三。
先采取AD603进行程控放大，使输出做到可调；后级再选用其他合适的运放，一起构成核心的放大电路，这样就能很好地完成任务要求。
2. 系统框图设计如下图1所示：图1 系统框图二．理论分析与计算1. 带宽增益积由于本课题的扩展指标中要求电路放大被倍数在0～60dB范围内可调，并且它的通频带的上限值要达到10M以上，而带宽增益积，G为增益，B为带宽，而且带宽增益积是不变的，也就是说在考虑电路放大时，就要考虑运算放大器单位增益积的影响。
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。
M SOP8 4只
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。
宽带直流放大器的设计
宽带直流放大器0. 引言随着电子技术和集成电路技术的迅速发展，宽带放大器在电子、通信、自动控制、仪器仪表等领域，应用越来越广泛，与此同时对它的要求也越来越高。
许多应用领域要求放大器具有较高的电压增益，较宽的通频带，较小的失真，增益可控，步进可调，操作简便，集成度高，功耗低，体积小，工作稳定。
为此，设计了一种与时俱进的集成宽带放大器。
1.系统方案比较与选择1.1方案比较与选择方案一：由三极管等分立元件组成放大器放大器由三极管等分立元件构成电路，实现宽带放大功能，为了满足增益60dB的要求，需采用多级放大电路，最后一级采用推挽功率放大。
这种放大器的缺点是：分立元件太多，电路比较复杂，工作点难于调整，增益定量调节非常困难，电路稳定性差，容易产生自激振荡，零漂，波形失真等，即使增加很多控制电路也难以达到本题目的技术指标要求。
方案二：采用可编程放大器将输入的交流信号作为高速D/A的基准电压，这时的D/A作为一个程控衰减器。
理论上讲，只要D/A的速度够快、精度够高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。
方案三：采用可调增益集成运放根据题目对放大电路增益可控的要求，选取可调增益集成运放实现。
本设计选用AD603，其内部由R-2R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号经衰减后，由固定增益放大器输出，衰减量是由加在增益控制接口的参考电压决定；而这个参考电压可通过单片机进行运算并控制D/A芯片输出控制电压得来，从而实现较精确的数控。
这种放大器的优点是：集成度高，分立器件很少，成本很低，用单片机控制操作方便，各项技术指标很高。
综上所述，我们选用方案三，采用AD603可调增益运放和宽带高保真精品放大器AD827双运放，两级放大，完成题目的基本要求和发挥部分要求，并自由发挥增加了几个特色电路。
1.2设计方案描述1.2.1 宽带直流放大器原理方框图各模块功能简介如图1所示，是宽带直流放大器原理方框图。
宽带直流放大器
宽带直流放大器摘要：本设计利用A VR单片机mega16输出PWM波的不同占空比去控制可变增益宽带放大器AD603来实现宽带直流放大，当增益在0～40DB范围内变化时，选择只使用一级放大器，当调节增益范围超过40DB时，我们加上前级OPA603放大电路，使得最后指标满足题目要求。
在功率放大电路中，我们选用BUF634芯片搭建电路。
在电路设计过程中我们使用了多种抗干扰措施以减少噪声并抑制高频自激。
关键词：宽带放大器增益可调通频带一：方案选择与论证本系统分为以下几个部分：稳压电源部分、放大电路和增益控制部分。
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微秒，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。
综上所述，我们选用方案三，采用OPA842和AD603进行级联，再通过后级功率放大输出，这种方法集成度高、容易满足题目要求，放大电路如下图：2.直流稳压源方案一：线性稳压电源。
串联型电路比较简单，效率较高，尤其是采用集成三端式稳压器，输出电压纹波很小，可靠性高，可为后级小信号放大电路输出波形不失真提供保障。
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宽带直流放大器方案设计一、方案的选择和论证分析题目要求，设计需要满足以下几个技术指标：在输入电压有效值Vi≤10 mV 情况下放大器电压增益必须大于60dB，且电压增益为60dB时，输出端噪声电压的峰－峰值VONPP≤0.3V。
另外，3dB通频带0～10MHz；在0～9MHz通频带内增益起伏≤1dB，能为50欧姆的负载输出正弦有效值10V的电压。
基于以上要求，我们把整个放大器分为5个板块来设计。
前置缓冲级，中间增益可调放大级，后级功率放大电路，电源部分和滤波器。
系统总体框图：1.前置缓冲级方案论证2方案一：采用宽带高精度集成运放。
缓冲级对整个放大电路来说尤为重要，高质量的前级是放大电路的基本保障，故本设计中采用宽带高精度低噪声运算放大器OPA620 构成电压增益为6dB 的缓冲级。
该运放增益宽带乘积为200M 赫兹，能很好的满足题目要求。
方案二：采用普通运放。
普通运放虽然价格稍低，但是带宽和精度都十分有限，理论上虽然能用反馈的方式扩宽通频带，但是题目要求的10M 赫兹频带太宽，故普通低价的运放很难达到实验要求。
比较上述两种方案，方案一能更好的完善题要求的指标，方案二虽然成本较低，但是不容易达到题目要求，且前级配置的高低对后级电路影响很大。
故选择方案一。
2.中间增益放大级方案论证方案一：采用三极管构成多级放大电路若用分立元件构成60dB 放大器，则须采用三极管构成的多级放大器。
此方案有选材方便和成本较低的优点，但是选择性能合适的三级管比较费时间，选择合适的三极管配对组合更是不容易，并且题目给出的指标较高，三级管构成的多级放大器容易引起更多的干扰，影响放大质量。
此外，晶体管构成的多级放大电路不易实现大范围的增益连续可调，这是相比于集成运算放大器的又一大缺点。
所以，我们对下一种方案进行论证。
方案二：使用集成运放OPA620 构成2 级放大单个OPA620 的增益可调范围为-20bB — +20dB ，采用两级相连，则可以实现-40dB-+40dB 的可调范围。
从厂商的数据手册可以看出，OPA620 外围电路简单，容易操控，通频带内增益起伏小于0.05dB，且放大效果较好。
但是若要求实现提高部分0-60dB 全范围的连续可调，两级OPA620 放大则不能达到题目要求。
方案三：使用低噪声增益可控放大器AD603使用两级AD603 构成的增益可调放大电路。
AD603 是主要用于RF 和IF AGC 系统的低噪声可调增益放大器，它具有引脚可编程增益功能，可以使用一个外部电阻设置增益范围内的任何增益子范围，控制接口可以输入差分电压，也可以输入单端的正控制或负控制电压，使用十分方便。
单级AD603 便可以实现0-40dB 的电压放大，且该增益范围内有30MHz 的频带宽，性能优异，如果采用两级连放，理论上可以实现0-80dB 的增益可调范围，能满足题目要求。
其次，AD603 构成的增益可控放大电路有很大的提升空间，可以通过电位器获取基准电压进行手动控制，通过模拟开关连接电阻器实现增益程控，通过单片机配合DAC 模块实现不同精度的增益数控。
所以比较上述两种方案，AD603 与OPA620 相比，容易实现增益数控，AD603有更高的性价比，我们最终选择方案三。
3.增益控制电路方案一:单片机和数模转换芯片实现增益可调使用89C51 单片机，选择稳定的基准电压，配合DAC0832 输出电压信号控制AD603，从而实现增益数控。
DAC0832 是采样频率为8 位的D/A 转换芯片，集成电路内有两级输入寄存器，D/A 转换结果采用电流形式输出，理论精度为1/256，能满足增益步进5dB 的要求。
该芯片价格便宜，使用方便，算是较常用的8 位DAC 芯片。
该芯片为电流输出型，若采用该芯片实现AD603 的增益可控，则须在输出端加上运算放大器LM324，实现电流到电压的转换，从而稳定实现增益可调。
方案二：单片机、模拟开关和电阻网络实现增益可调使用89C51 单片机，配合模拟开关控制不少于12 个串联的电阻，通过取得电阻上的稳定电压控制AD603，从而实现步进为5dB 的增益数控。
模拟开关控制电阻网络与DAC 模块工作原理相似，但是精度就远远不如8 位DAC，并且使用模拟开关和电阻网络扩大了控制电路，电路集成度降低，引入更多的干扰因素。
再者，从成本上看来，该方案也是不经济的。
方案三：滑动变阻器实现增益手动可调通过电位器获取与基准电压成一定比例的控制电压输入AD603 控制端，实现手动增益可调。
该方案很容易实现增益连续可调，相比以上两种方案成本是最低的，理论控制精度最高，精度仅有电阻器可调精度决定，但是此方案仅适用于固定范围内的手动调节，在操作上有一定的局限性，偏离当今电子类产品智能化、高效化发展的主题。
通过上述方案比较，我们选择方案一，单片机89C51 和DAC0832 实现增益连续可调，并可充分利用单片机拓展显示和预置功能。
4.后级功率放大电路方案一：采用分立元件搭建若采用分立元件，使用大功率、高速三极管推挽输出可以提高放大器的输出功，驱动能力较强，但这种电路温度漂移严重，低频及直流时会严重影响输出效果。
并且元器件较多，布线与调试繁琐、抗干扰能力较差。
方案二：利用集成功率放大实现若采用集成电路芯片，则电路简单、调节方便、性能稳定。
但集成功放一般用于音频放大，难以实现题目要求的带宽。
方案三：采用集成运放配合分立元件搭建的后级功率放大前级由运放对信号进行放大,后级由分立元件搭成功率放大电路对信号进行功率放大。
本模块选用THS3091 配合高频功率对管2N2905A 和2N2219A 晶体三极管构成准互补对称的功放电路。
相比直接由两片集成运放并联级构成的功放电路具有更高的输出功率和更强的带负载能力。
方案四：由高输出电流及电压型运放并联构成功率型放大器本方案直接使用三个THS3091 并联组成后级功放电路。
THS3091 为高电压低失真高电流输出运放，三个THS3091 并联构成的末级功率放大电路，比方案三中THS3091 配合高频功率管构成的功放更加稳定，电路简单可靠，调试方便，这样大大节约了设计时间，提高了效率，且容易达到设计的要求指标。
综上所述，我们选择方案四。
5.直流电源部分方案一：线性稳压电源线性稳压电源具有低成本，使用方便，稳压性能较好，输出纹波小等优点，由于线性集成稳压电路输出电流不大，所以仅适用于小功率应用场合。
使用W317、LM7805、LM7905 分别设计±18V 和±5V 的直流稳压电源。
性集成稳压器W317 具有较高性能指标，电压调整率可达0.02%，电流调整率可达0.1%以上，纹波抑制比为66dB。
方案二：开关型稳压电源开关型稳压电源的优点是工作效率高，特别适合于大功率输出电路。
而电源电路中开关晶体管带来额外的噪声，消除噪声干扰必须附加较多的电感、电容等元器件，因而成本相对较高。
为了合理满足整个放大系统的供电需求，我们选择方案一。
二、理论分析与参数计算1.带宽增益积带宽增益积（GBP）是用来衡量放大器性能的一个参数。
这个参数表示增益和带宽的乘积，且对于电压反馈型运放这一乘积是一常数。
题目要求放大器电压增益Av 大于等于60dB，即Gain 1000V/V.通频带0—10MHz。
所以本放大器的带宽增益积为GBP=1000*10M=10G单个放大器很难达到10G 的带宽增益积，因此要考虑多级放大器级联。
并根据各放大器的增益带宽积合理地配置其增益和带宽。
根据所用放大器元件，我们将系统主要指标分配为：(1)前级缓冲级：增益为6dB，带宽大于30MHz;(2)中间放大级：增益为40dB,带宽为30MHz;(3)末级放大级：增益为18dB,带宽大于11.6MHz。
系统实现总增益多于60dB 的放大，带宽大于10MHz。
2.通频带内增益起伏控制由于各运放器件及滤波器的幅频特性不平坦等诸多因素，系统通频带内增益会起伏。
题目要求在0—9MHz 的通频带内，增益起伏小于1dB。
因各级增益是对数相加的关系，可分别对各级进行增益起伏控制。
(1)前级缓冲级：选择增益平坦度较小的运放，使用OPA620，其增益平坦度为0.05dB(2)中间级联放大级：中间放大级增益最大，增益起伏主要来自于这一级。
使用两片AD603 级联增益平坦度为0.2dB(3)末级放大级：65MHz 带宽增益平坦度为0.1dB(4)滤波器：增益平坦度为0.1dB总增益平坦度为0.45dB<1dB(5)另外，直流供电的稳定性也会对各级放大产生影响。
需要对直流电源输入作电容电感的π型滤波，有效滤除低频波纹和高频分量。
3.线性相位线性相位就是从系统的频率响应来看，要求其相频特性是一条经过原点的直线，即 ϕ (ω ) = -ωt0 ,此时，信号传输不会产生相位失真。
对于传输系统相频特性另一种描述方法是群延时τ，定义t= -dϕ (ω )/ δω 。
本系统各放大模块采用的放大器，从各芯片数据手册的相频特性曲线看，不是线性相位的。
椭圆滤波器通过滤波器软件仿真，从相频特性曲线（图3-2）看也不是线性的。
线性相位可以通过一个全通型相位补偿网络与滤波器级联来实现，不会降低滤波器的幅频特性，可将整个系统的群延时波动减小。
4.抑制直流零点漂移零点漂移是直流放大器直流工作点的渐进的慢变化。
产生零点漂移的因数很多，电路中任何元器件参数的变化，供电电源的波动，都会造成输出电压的漂移。
但主要因数还是温度的影响。
零漂是一种不规则的缓慢变化，增益越大，放大级数越多，在输出端出现的零漂现象越严重，因此主要考虑放大电路第一级零漂的抑制。
所以要选择宽带的低噪声，低失真的高精度运放做为前级缓冲器，并作相应的补偿电路。
5.放大器稳定性在放大器电路中为了提高运算精度，在电路中加入了负反馈回路，且负反馈越深，闭环特性越好。
但在级联运放放大电路中，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 而达到180°，使原来处于负反馈的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。
放大器不自激的条件是：当Ad ( jω ) F ( jω ) > 1时 ∆ψ ( jω ) < π或 ∆ψ ( jω ) = ± (2n+1)π时Ad ( jω ) F ( jω ) < 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。
末级功放运用相位补偿技术，加入补偿电容调整末级功放的开环特性。
三、电路设计1．输入缓冲级前置缓冲级采用宽带高精度运放OPA620，它具有很低的输入噪声电流和电压，分别为2.3pA/Hz½和2.3nV/Hz½,其增益带宽积为200MHz，作前置缓冲级不需要高增益的要求，只须保证小信号的充分放大，低噪声的供给下一级放大电路即可。