可调增益放大器
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大学生电子设计竞赛系列讲座
基础知识
报告人：刘开华
2014年11月
Tianjin University
1
各位领导、
老师下午好！
Tianjin University
2
报 告 内 容
第一部分 第二部分 第三部分
概述 基础知识 设计案例
Tianjin University
3
第一部分
概
述
Tianjin University
Tianjin University
7
因此，在参加竞赛的培训过程中，一 定要加强对基础知识和基本技能的培训和 训练。虽然这是老生常谈，但一定要引起 各位指导教师的重视，认认真真的准备、
扎扎实实的训练。
Tianjin University
8
第二部分
基 础 知 识
Tianjin University
Tianjin University
23
第三部分
设
计
案
例
Tianjin University
24
例一
出题思想
宽带放大器（2013年）
1.上手容易，整体要有难度，并且难度要有梯度。 2. 改变目前学生培养的弱项，推动实验教学改革的 发展（高频段）。 3. 体现技术发展趋势，和工程实际应用背景。（宽
Tianjin University
13
基础知识
3. 焊接 焊接和连线：可靠、规整、方便连接。 4. 结构 电路模块化设计，利于调试与故障 检查；接口要方便且留有足够的测试点； 应将系统的各个电路模块固定在一个框 架（或平板）结构上，增加电路的可靠 性；注意试验台的整洁，规范操作。
Tianjin University
带，新器件，新技术，动态范围，阻抗匹配，工
艺）。 4. 重点要求基本指标，包括增益（增益可调）、带
宽和带负载能力（输出电压）。
Tianjin University
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例一 宽带放大器（2013年）
一、任务 设计并制作一个射频宽带放大器。 二、要求 1．基本要求 （1）电压增益Av ≥20dB，输入电压有效值Ui ≤20mV。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 = 50，输出阻抗 = 50 。
14
基础知识
电动车跷跷板 2007年大学生电子设计竞赛全国一等奖Biblioteka Baidu
Tianjin University
15
基本知识
单工无线呼叫系统 2005年大学生电子设计竞赛全国二等奖
Tianjin University
16
基本知识
射频宽带放大器 2013年大学生电子设计竞赛
Tianjin University
4
大学生电子设计竞赛题目范围很广， 其中涉及的基础理论、基本技能很多， 也很重要，但是许多指导老师和参赛同 学们并没有给与足够的重视。
Tianjin University
5
重要体现在： 1、有以基础知识为主要内容的竞赛试题。 像放大器类题目和从2011年开始增加的综 合测评题目；
2、各类题目中均包含基础知识的内容；
Tianjin University
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例一
宽带放大器（2013年）
2．发挥部分 （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峰值UoNpp ≤100mV。 （3）放大器BW-3dB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），最大输出正弦波电压有效值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）。
3、基本技能是参加电子设计竞赛的必备能 力。
Tianjin University
6
在竞赛过程中出现的：学生们思 路窄、创新性差、新知识入门慢，设 计不尽合理，指标上不去，或在规定 的时间内完成的作品不稳定、不完整， 造成测试失败，甚至全军覆没等诸多 问题，都是基础知识不扎实的反映， 说明对基础知识缺乏足够的重视。
Tianjin University
20
基本知识 系统设计与制作的过程： 1.方案设计； 2.电路模块设计； 3.元器件选择与购买； 4.PCB版图设计（元器件布局）； 5.元器件、电路板检查； 6.焊接； 7.分模块调试，联调。
Tianjin University
21
基本技能
这里特别要提醒大家的是，在培训中应 高度注意学生科学研究素质的培养。通过培 训使学生初步养成：实事求是的工作原则、 一丝不苟的工作态度、勤于思考的工作方法、
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基本知识
射频宽带放大器 2013年大学生电子设计竞赛
Tianjin University
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基本知识
射频宽带放大器 2013年大学生电子设计竞赛
Tianjin University
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基本知识
5、基本仪器使用与电路调试 常用仪器：万用表、稳压电源、信 号发生器、示波器、频谱仪、逻辑 分析仪等仪器的使用。 调试：
Tianjin University
11
基础知识
二、最小系统 1.处理器（包含储备一些基本的通用软件 模块，也有参赛队使用FPGA模块实现处理 器功能）。 2.接口电路。 3.外设电路。
Tianjin University
12
基础知识
三、基本技能 1. 电路板设计 通常采用Protel绘图软件，需要了 解元件器的规格、尺寸；对各电路模块 合理布局。 2. 元器件选择 熟悉各种基本元器件和常用的集成 电路芯片的特性。
9
基础知识
归纳起来，基础知识应包含以下几 方面的内容： 一、模拟与数字电路的基本知识 1.基本放大器 2.功率放大器 3.滤波器 4.基本组合逻与时序逻辑电路（FPGA）
Tianjin University
10
基础知识
5.运算放大器应用电路 6.A/D,D/A电路 7.常用传感器电路 8.电源电路 9.简单的信息处理知识与算法
百折不饶的工作精神和精益求精的工作作风。
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22
基本技能
三、报告撰写
按照要求，重点介绍方案比较、电路模 块设计、器件选择、理论推导、软件流程图、 调试方法、使用仪器、测试结果（数据和波 形）、结果分析、参考资料。一般电路图和 程序可作为附录放在后面。 再有就是格式规范，内容全面，详略得 当，围绕要求下笔，常识性或无关紧要的内 容尽量简述。
基础知识
报告人：刘开华
2014年11月
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1
各位领导、
老师下午好！
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2
报 告 内 容
第一部分 第二部分 第三部分
概述 基础知识 设计案例
Tianjin University
3
第一部分
概
述
Tianjin University
Tianjin University
7
因此，在参加竞赛的培训过程中，一 定要加强对基础知识和基本技能的培训和 训练。虽然这是老生常谈，但一定要引起 各位指导教师的重视，认认真真的准备、
扎扎实实的训练。
Tianjin University
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第二部分
基 础 知 识
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第三部分
设
计
案
例
Tianjin University
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例一
出题思想
宽带放大器（2013年）
1.上手容易，整体要有难度，并且难度要有梯度。 2. 改变目前学生培养的弱项，推动实验教学改革的 发展（高频段）。 3. 体现技术发展趋势，和工程实际应用背景。（宽
Tianjin University
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基础知识
3. 焊接 焊接和连线：可靠、规整、方便连接。 4. 结构 电路模块化设计，利于调试与故障 检查；接口要方便且留有足够的测试点； 应将系统的各个电路模块固定在一个框 架（或平板）结构上，增加电路的可靠 性；注意试验台的整洁，规范操作。
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带，新器件，新技术，动态范围，阻抗匹配，工
艺）。 4. 重点要求基本指标，包括增益（增益可调）、带
宽和带负载能力（输出电压）。
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例一 宽带放大器（2013年）
一、任务 设计并制作一个射频宽带放大器。 二、要求 1．基本要求 （1）电压增益Av ≥20dB，输入电压有效值Ui ≤20mV。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 = 50，输出阻抗 = 50 。
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基础知识
电动车跷跷板 2007年大学生电子设计竞赛全国一等奖Biblioteka Baidu
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基本知识
单工无线呼叫系统 2005年大学生电子设计竞赛全国二等奖
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基本知识
射频宽带放大器 2013年大学生电子设计竞赛
Tianjin University
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大学生电子设计竞赛题目范围很广， 其中涉及的基础理论、基本技能很多， 也很重要，但是许多指导老师和参赛同 学们并没有给与足够的重视。
Tianjin University
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重要体现在： 1、有以基础知识为主要内容的竞赛试题。 像放大器类题目和从2011年开始增加的综 合测评题目；
2、各类题目中均包含基础知识的内容；
Tianjin University
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例一
宽带放大器（2013年）
2．发挥部分 （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峰值UoNpp ≤100mV。 （3）放大器BW-3dB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），最大输出正弦波电压有效值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）。
3、基本技能是参加电子设计竞赛的必备能 力。
Tianjin University
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在竞赛过程中出现的：学生们思 路窄、创新性差、新知识入门慢，设 计不尽合理，指标上不去，或在规定 的时间内完成的作品不稳定、不完整， 造成测试失败，甚至全军覆没等诸多 问题，都是基础知识不扎实的反映， 说明对基础知识缺乏足够的重视。
Tianjin University
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基本知识 系统设计与制作的过程： 1.方案设计； 2.电路模块设计； 3.元器件选择与购买； 4.PCB版图设计（元器件布局）； 5.元器件、电路板检查； 6.焊接； 7.分模块调试，联调。
Tianjin University
21
基本技能
这里特别要提醒大家的是，在培训中应 高度注意学生科学研究素质的培养。通过培 训使学生初步养成：实事求是的工作原则、 一丝不苟的工作态度、勤于思考的工作方法、
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基本知识
射频宽带放大器 2013年大学生电子设计竞赛
Tianjin University
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基本知识
射频宽带放大器 2013年大学生电子设计竞赛
Tianjin University
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基本知识
5、基本仪器使用与电路调试 常用仪器：万用表、稳压电源、信 号发生器、示波器、频谱仪、逻辑 分析仪等仪器的使用。 调试：
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基础知识
二、最小系统 1.处理器（包含储备一些基本的通用软件 模块，也有参赛队使用FPGA模块实现处理 器功能）。 2.接口电路。 3.外设电路。
Tianjin University
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基础知识
三、基本技能 1. 电路板设计 通常采用Protel绘图软件，需要了 解元件器的规格、尺寸；对各电路模块 合理布局。 2. 元器件选择 熟悉各种基本元器件和常用的集成 电路芯片的特性。
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基础知识
归纳起来，基础知识应包含以下几 方面的内容： 一、模拟与数字电路的基本知识 1.基本放大器 2.功率放大器 3.滤波器 4.基本组合逻与时序逻辑电路（FPGA）
Tianjin University
10
基础知识
5.运算放大器应用电路 6.A/D,D/A电路 7.常用传感器电路 8.电源电路 9.简单的信息处理知识与算法
百折不饶的工作精神和精益求精的工作作风。
Tianjin University
22
基本技能
三、报告撰写
按照要求，重点介绍方案比较、电路模 块设计、器件选择、理论推导、软件流程图、 调试方法、使用仪器、测试结果（数据和波 形）、结果分析、参考资料。一般电路图和 程序可作为附录放在后面。 再有就是格式规范，内容全面，详略得 当，围绕要求下笔，常识性或无关紧要的内 容尽量简述。