寬帶直流放大器設(shè)計

1、built is. To a dhere to the building demoli she d, combinati on ofconstructi on a nd demoliti on waste ,demoli she d with combi ned ef fortsto im prove the scie ntificlevelofthree t o split ;second,we mustpayattention to"threetosplit"and "fivehundred" and "five watertreatmen

2、t","threeofthe foursides",theshackDistri cttransformation,andda ngerousol d roomtransformation a nd "twor oadsi des",serie swork organic combine d up,activedo River,a nd al ongdem olitionwork,a ndma npower adva ncevillag e inthe ,and old re side ntial dem olitionwork,to im p

3、roved masseshousing conditions and live e nvironment;thre etoput "threemodifie d asplit"as traditi onall ow ,a ndsmall, andbulkindustrystructure transformation upgradeofimporta nt initiatives to caught ,spe ed up adva ncei ndustry Park,effectiveoptimization park envir onme ntocusing on way

4、sawiththe newregulatnd mea ns ofimprovingaory requirements,effective implurtherdevelopmentof"threetoof responsisplit".(A)fullygrasp "no unauthorised"created.bility of thenewi nspecti ons,suppre ssion, demolition work tno unauthori sed"create d theexistihenew"zer otolera

5、 nce". Se cond,ng buildihol d,oneorkmustbeu nconditiona l andfull covision departmeerage.Mai n corri dor lI . L -l -nts should striCentralbuilt-up areaofthe town on bothsides mustbe t ocreatea "nounautprovisi ons oftheregul ations, effective fulfilment of responsibilities,Accordingto"

6、five hundredvillageectri city andwater suppl y,and other unitcreatesfiles,tprevent perhereal"nounauthorisesonalpriva cy violations.dvillage" create. . . L IId intot hebe nefitoftheIllicittradi ng in ill egalconstruction inteopsteryoofverhing.(B) to stri一. I. I. .Lsecurityse ctortostriow.Th

7、ree iunauthorisedcontrols.Promotingthe " new"controlwJL,s tocreatea dditi onal offence reportingsyorkto move thecestem ofince ntives.ntmeasure s to thefront,andearneng lawand coversanareaofnature,thorised network responsided re portgrade ,effectiveafterthe removalbiloitfyc.eSretcaitorn inc

8、sesnuticvehsa. (C) isntlaengrda,theoduisminpgleamentnatdi basic stationso(snta",tibonuisl)dianndgthdeemToowlitnisonh,ipmoofgridaccounta bility mechani n, use" combination.Demsmsmust be strictly i n accordanceolition isthe means a nd pur posendimpr oveidle l and of utilizati on, reala chiev

9、e d envir onmentim proveda nd productivity developmentmutualpromotingtotalwi n.Five,firmly implement,promotingworkahead,to create hig hlights.T hirddepl oyment,impl ementation ofseven,then it is imperativ e to stre ngthen re sponsibilitya nd impr ove themecha nismsand impleme ntation.All localitiesa

10、 nd departmentsm ustbe convi nce d that goal s,goi ngallout,mustering spirit,w orktogethert o ensurethatthi syear'sobje ctives carry outtasks,att he forefront. First,w e must strengt hent heleader shi pto impleme nt. Departmentsatalllevels shoul d alwaysw ork andrural"fivewatertreatment&quo

11、t;, "three to split" inan important position, and carry themai n responsibi lity, main lea derpersonally, leadersarrestedand layersofresponsibility ranktransmissi onpre ssure establi shedhierarchica laccountabil ity,and w orktogetherto promotetheworkofthe mechanism, a concerte deffortpayat

12、tentiontoimplementation.County nongba n,flood,thre e to onedownt o furtherplay alea ding catcht otal,integrateda nd1 緒論1.1 概述放大器能把輸入信號的電壓或功率放大的裝置，由電子管或晶體管、電源變壓器和其他電器元件組成。放大器的原理是高頻功率放大器用于發(fā)射機的末級，作用是將高頻已調(diào)波信號進行功率放大，以滿足發(fā)送功率的要求，然后經(jīng)過天線將其輻射到空間，保證在一定區(qū)域內(nèi)的接收機可以接收到滿意的信號電平，并且不干擾相鄰信道的通信。高頻功率放大器是通信系統(tǒng)中發(fā)送裝置的重要組件。按其工

13、作頻帶的寬窄劃分為窄帶高頻功率放大器和寬帶高頻功率放大器兩種，窄帶高頻功率放大器通常以具有選頻濾波作用的選頻電路作為輸出回路，故又稱為調(diào)諧功率放大器或諧振功率放大器；寬帶高頻功率放大器的輸出電路則是傳輸線變壓器或其他寬帶匹配電路，因此又稱為非調(diào)諧功率放大器。高頻功率放大器是一種能量轉(zhuǎn)換器件，它將電源供給的直流能量轉(zhuǎn)換成為高頻交流輸出在 “低頻電子線路”課程中已知，放大器可以按照電流導(dǎo)通角的不同，將其分為甲、乙、丙三類工作狀態(tài)。甲類放大器電流的流通角為360°，適用于小信號低功率放大。乙類放大器電流的流通角約等于180°；丙類放大器電流的流通角則小于180°。乙類和

14、丙類都適用于大功率工作丙類工作狀態(tài)的輸出功率和效率是三種工作狀態(tài)中最高者。高頻功率放大器大多工作于丙類。但丙類放大器的電流波形失真太大，因而不能用于低頻功率放大，只能用于采用調(diào)諧回路作為負載的諧振功率放大。由于調(diào)諧回路具有濾波能力，回路電流與電壓仍然極近于正弦波形，失真很小。1.2 寬帶直流放大器的應(yīng)用前景隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，人們迫切地要求能夠遠距離隨時隨地迅速而準確地傳送多媒體信息。于是，無線通信技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，技術(shù)也越來越成熟。而寬帶放大器是上述通信系統(tǒng)和其它電子系統(tǒng)必不可少的一部分。由此可知，寬帶放大器在通信系統(tǒng)中起到非常重要的作用，于是人們也對它的要求也越來越高。直寬帶放大器在

15、科研中具有重要作用，寬帶運算放大器廣泛應(yīng)用于A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、有源濾波器、波形發(fā)生器、視頻放大器等電路。例如在通訊、廣播、雷達、電視、自動控制等各種裝置中。因此寬帶直流放大器應(yīng)用十分廣泛，有非常好的市場前景。寬帶直流能夠放大直流信號或變化極其緩慢的交流信號，它廣泛應(yīng)用于自動控制儀表，醫(yī)療電子儀器，電子測量儀器等。目前在無線通信、移動電話、衛(wèi)星通信網(wǎng)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、直播衛(wèi)星接收(DBS)、ITS通信技術(shù)及毫米波自動防撞系統(tǒng)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，在光傳輸系統(tǒng)中，寬帶直流放大器也同樣占有重要地位。在無線通信、電子戰(zhàn)、電磁兼容測試和科學(xué)研究等領(lǐng)域，對射頻和微波寬帶放大器有極大需

16、求，且這些領(lǐng)域?qū)拵Х糯笃饕蟾鞑幌嗤?，特別是在通信系統(tǒng)和電子戰(zhàn)系統(tǒng)的應(yīng)用中，對寬帶低噪聲和功率放大器的性能指標有特殊要求。在設(shè)計上傳統(tǒng)窄帶放大器的端口匹配，一般是按照低噪聲或者共扼匹配來設(shè)計的，以此獲得低噪聲放大器或者最大的輸出功率。但是，在寬帶的條件下，輸入/輸出阻抗變化是比較大的，此時使用共扼匹配的概念是 不合適的。這些電路要求運算放大器具有較高的頻帶寬度，電壓增值。為此，以可變增益放大器 AD603 為核心，設(shè)計一種可編程寬帶運算放大器。1.3 課題研究的主要工作1.3.1 課題研究內(nèi)容本課題基于壓控放大器設(shè)計，由前級放大模塊、增益控制模塊、后級功率放大模塊、A/D(D/A)模塊、顯示

17、模塊和電源模塊組成。采用STC89c52單片機作為微控制器，以可編程增益放大器AD603 為放大電路的核心，設(shè)計并制作了具有增益預(yù)置和程控等功能的寬帶直流放大器及所使用的直流電源。由AD603級聯(lián)組成增益放大器，實現(xiàn)增益-20 60dB范圍內(nèi)可按5dB步進調(diào)節(jié)或連續(xù)可調(diào)，且在09MHz通頻帶內(nèi)增益起伏在1dB以下；互補三極管射級跟隨高功率輸出在50負載上最大輸出電壓有效值 Vo10V,波形無明顯失真;功放輸出信號經(jīng)有效值檢波后，通過 10位 A/D 轉(zhuǎn)換芯片TLC1549， 將模擬電壓的有效值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并送微控制器實現(xiàn)增益預(yù)置與顯示。1.3.2 預(yù)期目標(1)電壓增益 AV>40d

18、B,輸入電壓有效值 Vi<20mVo AV可在040dB范圍內(nèi) 手動連續(xù)調(diào)節(jié)。(2)最大輸出電壓正弦波有效值Vo>2V,輸出信號波形無明顯失真。(3) 3dB通頻帶05MHz;在04MHz通頻帶內(nèi)增益起伏0 1dB。(4)放大器的輸入電阻50,負載電阻(50±2)0 ( 5)設(shè)計并制作滿足放大器要求所用的直流穩(wěn)壓電源。(6)最大電壓增益 AV>60dB,輸入電壓有效值 Vi<10 mV。wayeaig gaig kfut. e eti ul.a.-r e c ea Ttowsts e aedtexs glgse-eIl stag wksdi a ul - ve

19、ge Mice ig一-er iageetrl l e ttoseuftto c eturi iag-i. to Llu eilgs c et a rw s ilgs luses ec r cil . u g agetfl s el -uslag-enitotfitv y .i.Bto stril g c a u a- c ip ige-trk ve.e.a gsuefr a as- es f-."ued-wksiSc a i g a ar tal|oTow.it itciu -"-c d cigla- eqie teleiiletait e el -iscis ueiet

20、k ua te ere cl sci- at leti- at a i i st_ sc 1a ai a ke s-i ea t t s sillc lgl st ct. s sla v i t g li eieiiLlees i lt sailli etc - at u a eailgiig u - wae-r c - u - Wigli eve s l icilas _ taig i lgl c st c im-cr- c t 11t le i let d l leceg sst ievscc . g tl g lc v s a aate il - eve er g ae Lcv Let

21、e le ti ctge-itgateiai iig e icteitelt中北大學(xué)2010小i畢業(yè)設(shè)計說明書(7)在AV = 60dB時，輸出端噪聲電壓的峰一峰值 Vonpp00.3V。(8) 3dB通頻帶010MHz;在09MHz通頻帶內(nèi)增益起伏0 1dB。(9)最大輸出電壓正弦波有效值 Vo>10V,輸出信號波形無明顯失真。(10)進一步降低輸入電壓提高放大器的電壓增益。(11)電壓增益AV可預(yù)置并顯示，預(yù)置范圍為 060dB,步距為5dB (也可以連 續(xù)調(diào)節(jié))；放大器的帶寬可預(yù)置并顯示(至少 5MHz、10MHz兩點)。1.3.3 本課題研究的難點(1)抑制直流零點漂移實際設(shè)計電

22、路時，輸出漂移較為明顯，由實驗測得，單級OPA620產(chǎn)生的零點漂移是負漂移。中放設(shè)計中我們抑制漂移的方法是，輸入信號從第一級運放的正向端輸入，輸 出至第二級運放的反向輸入端，且由放大倍數(shù)相同和選用元件參數(shù)盡可能一致，這種方 法可使相鄰兩級的漂移相互抵消，可達到抑制漂移的目(2)通頻帶內(nèi)增益起伏控制及放大電路的穩(wěn)定性設(shè)計電路電壓增益在通頻帶內(nèi)波動較明顯，通過對各級放大電路進行頻率補償，在電 源端增加去耦0.1uF和100uF電容，電容電阻的引線部分要盡可能的短，并且采用屏蔽 盒對系統(tǒng)電路板進行屏蔽。實驗證明，可有效抑制通頻帶內(nèi)增益起伏的變化，同時增加 了放大器的穩(wěn)定性。第3頁共40頁built

23、is. To a dhere to the building demoli she d, combinati on ofconstructi on a nd demoliti on waste ,demoli she d with combi ned ef fortsto im prove the scie ntificlevelofthree t o split ;second,we mustpayattention to"threetosplit"and "fivehundred" and "five watertreatment"

24、;,"threeofthe foursides",theshackDistri cttransformation,andda ngerousol d roomtransformation a nd "twor oadsi des",serie swork organic combine d up,activedo River,a nd al ongdem olitionwork,a ndma npower adva ncevillag e inthe ,and old re side ntial dem olitionwork,to im proved

25、masseshousing conditions and live e nvironment;thre etoput "threemodifie d asplit"as traditi onall ow ,a ndsmall, andbulkindustrystructure transformation upgradeofimporta nt initiatives to caught ,spe ed up adva ncei ndustry Park,effectiveoptimization park envir onme nt2 系統(tǒng)整體設(shè)計方案2.1 寬帶直流放大

26、器的基本原理該直流寬帶放大器的基本工作原理是利用STC89c52 單片機作為微控制器。放大電路由前級放大、程控放大和功率放大三部分組成。通過有效值檢波電路，將輸出電壓的有效值經(jīng)過AD 轉(zhuǎn)換電路，把輸出模擬電壓有效值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，送給微控制器處理并顯示。 單片機通過鍵盤預(yù)置輸出電壓，把預(yù)置輸出值同A/D 采集回來的輸出電壓有效值相比較。經(jīng)微控制器數(shù)據(jù)處理后，通過 D/A 輸出的電壓值調(diào)節(jié)程控放大器的放大倍數(shù)，使輸出值達到預(yù)設(shè)值。從而形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。輸入信號經(jīng)前級放大后經(jīng)一個射隨器進入可控增益放大，其放大倍數(shù)由單片機通過D/A轉(zhuǎn)換器調(diào)整AD603的控制電壓Vg并根據(jù)公式：增益 GAIN=4

27、0 XVg+20 (dB)來設(shè)定。而在AGC 模式下，此控制電壓Vg 是由 AGC 電路的反饋電壓得到，不受單片機控制。經(jīng)可控增益放大后的信號最后進過功率放大得到需要的輸出信號，前級和后級的增益搭配，都是經(jīng)過精確的測量和計算的。輸出電壓經(jīng)有效值檢波得到峰值電壓并反饋到單片機，經(jīng)運算和線性補償?shù)玫接行е担瑫r由單片機推到數(shù)碼管顯示出來。2.2 主要模塊比較與選擇2.2.1 主放大器方案比較與選擇方案一：采用分立元件設(shè)計。此方案元器件成本低，但設(shè)計復(fù)雜度較大，并且由于受到眾多寄生元件的影響，調(diào)試工程復(fù)雜且周期長，頻率高時更突出。因此此方案在長時間內(nèi)難以保證可靠性和指標，也不便于維護。方案二：采用高

28、速寬帶集成運放設(shè)計。此方案的優(yōu)點是電路實現(xiàn)簡單，指標和可靠性容易得到保證，易于電路分析和調(diào)試，為可取方案。經(jīng)比較，采用方案二，即采用高速寬帶集成運放設(shè)計主放大器及輸入輸出電路。根據(jù)題目直流放大器的要求。為了很好的解決溫漂問題，故選擇采用差分放大電路。2.2.2 增益控制電路方案的比較與選擇方案一：采用高速乘法器型D/A 實現(xiàn)。由D/A 轉(zhuǎn)換器的Vref 作信號參考，D/A 的輸出端作輸出，用 D/A 轉(zhuǎn)換器的數(shù)字量輸入端控制，傳輸衰減實現(xiàn)增益控制。該方案簡單易行，但當信號的頻率較高時，系統(tǒng)容易發(fā)生自激，因此不選擇此方案。方案二：DAC 控制增益。如圖2.1，輸入信號放大后作為基準電壓送給DAC

29、 的 Vrefndimpr oveidle l and of utilizati on, reala chieve d envir onmentim proveda nd productivity developmentmutualprom otingtotalwi n. Five,firmly implement,promoti ngworkahead,to create hig hlights.T hirddepl oyment,impl ementation ofseven,the n it is imperativ e to stre ngthen re sponsibilitya n

30、d impr ove themecha nismsand impleme ntation. All localitiesa nd departmentsm ustbe convi nce d that goal s,goi ngallout,mustering spirit,w orktogethert o ensurethatthi syear'sobje ctives carry outtasks,att he forefront. First,w e must strengt hent heleader shi pto impleme nt. Departmentsatallle

31、vel s shoul d alwaysw ork andrural"fivewater treatment", "three to split" inan im portant position, and carry themai n responsibi lity, main lea derpersonally, leadersarre stedand layersofresponsi bility ranktransmissi onpre ssure establi shedhierarchica laccountabil ity,and w or

32、ktogetherto promotetheworkofthe mecha nism, a concerte deffortpayattentiontoim plementation. County nongba n,flood,thre e to onedownt o furtherplay alea ding catcht otal,integrateda ndwayeaig gaig kfut. e eti ul.a.-r e c ea Ttowsts e aedtexs glgse-eIl stag wksdi a ul - vege Mice ig一-er iageetrl l e

33、ttoseuftto c eturi iag-i. to Llu eilgs c et a rw s ilgs luses ec r cil . u g agetfl s el -uslag-enitotfitv y .i.Bto stril g c a u a- c ip ige-trk ve.e.a gsuefr a as- es f-."ued-wksiSc a i g a ar tal|oTow.it itciu -"-c d eigla- eqie teleiiletait e el -iscis ueietk ua te ere cl sci- at leti-

34、 at a i i st_ sc 1a ai a ke s-i ea t t s sillc lgl stct. s sla v i t g liefeiiLleesi 1ts ailli etc - at u a eailgiig u - waelc- c- u - Wigli evesl icilas _ taig i lgl c st cim-cr- c t 11t le i let d l leceg sst ievscc . g tl g lc v s a aateil eve er g ae Lcv Let e le ti ctge-itgateiai iig e icteitel

35、t中北大學(xué)2010小i畢 業(yè)設(shè)計說明書腳，相當于一個程控衰減器。再接一級放大，這兩級放大可實現(xiàn)要求的放大倍數(shù)。輸出 接到有效值檢測電路上，反饋給單片機。單片機根據(jù)反饋調(diào)節(jié)衰減器，實現(xiàn) AGC。還 可通過輸入模塊預(yù)置增益值，控制 DAC的輸出，實現(xiàn)程控增益。但增益動態(tài)范圍有限， 故不米用。圖2.1增益控制部分方案二示意圖方案三：電壓控制增益。如圖 2.2,信號經(jīng)緩沖器后進入可編程增益放大器PGA-AD603,放大后進入峰值測量部分，得出的峰值采樣后送入單片機，再由DAC輸 出給AD603控制放大倍數(shù)，實現(xiàn)自動增益控制。同時可通過輸入模塊設(shè)置增益值，控 制DAC的輸出，實現(xiàn)程控增益放大。圖2.2增

36、益控制部分方案三示意圖2.2.3功率放大電路方案的比較與選擇為使在負載為50電阻上最大輸出電壓正弦波有效值Vo>10V,且波形無明顯失真，需進行功率放大輸出。方案一：采用帶寬增益積大的運算放大器制作多級放大電路。以 OPA842和OP37 為例，利用OPA842帶寬增益積大的特點，使輸入的小信號充分放大，再用 OP37或其 他高壓運放放大至有效值 10V。這種方法采用電位器或者數(shù)字電位器連續(xù)調(diào)節(jié)放大倍 數(shù)，設(shè)計簡潔，但是要實現(xiàn)數(shù)字控制的可控對數(shù)增益很不方便。方案二：互補三極管射級跟隨輸出。兩只三極管輪流供電給負載電流，工作效率高。i eliveiive一- el e u u tgliFi

37、m-leeigraac ea g lgt re -eilet seteiietvtegesiltivtaieail l.lte.attscita.igglueigktgteuat-utskatlsistegleeleeerealelslw-kaulLvaet.teetsiiaii.eii-aleesa-laeatlaeeril-akaiiesse-lsea-a-utl-akgtettk-as .re L a tei i leaigaidt.tutelleagtcltgal l k d l g e - Itoto Lv-lli erletlgei igilitiweregtttsieeaioe

38、Rlat.tag iteetmet.tsiwkeiivasseteltye-uaasese-al-tee-ktl'gjeri.gartei .u riattre.i-i.iggleaes-aueiu .e l eve lge一-ile.s-sssstislageiuse.eieeaisyeeateallkiulea1vteetmetetriati.1aaims-tegitagia.it.dewkra.r.aaeJaa er lkua.dv-alt.a.a-isteele.iPrers a a e a l lelsdeulae - atje le . ast dlagaiyesa-akl

39、futte.egdilaeeivu l ti -redi.eiiig.a-.u-c-wkt-uta1vteetmetetsiaael.aeee.it-ttreelkite iwae sat it a a Iti a - rpa.gugata.ts-笫7頁共40頁輸入信號通過耦合至三極管的基極，所以對交、直流信號都可跟隨。但是跟隨信號范圍不寬，在高頻時幅度有些許衰減。方案三：使用電流緩沖器BUF634其單位增益帶寬可在30M180M變化，最大輸出電流為250mA 為了實現(xiàn)在50 負載電阻上輸出信號波形無明顯失真，用兩片 BUF634并聯(lián)提高驅(qū)動能力。但是價格昂貴，制作成本高。通過分別測試、比較上

40、述三種方案：方案一調(diào)整增益不便，方案二的增益達不到題目要求，方案三能夠很好的滿足要求，最終選擇方案三。2.2.4 后級放大電路的比較與選擇由于 AD603 的最大輸出電壓較小，不能滿足題目要求，所以前級放大信號需經(jīng)過后級功率放大達到更高的輸出有效值。方案一：使用集成電路芯片。使用集成電路芯片電路簡單、使用方便、性能穩(wěn)定、有詳細的文檔說明?？墒穷}目要求輸出10V 以上有效值,而在電子市場很難買到這樣的芯片，而且很容易發(fā)生工作不穩(wěn)定的情況。方案二：使用分立元件設(shè)計后級放大器。使用分立元件設(shè)計困難,調(diào)試繁瑣,可是卻可以經(jīng)過計算得到最合適的輸入輸出阻抗、放大倍數(shù)等參數(shù),電阻電容可根據(jù)需要更換,在此時看

41、來較集成電路靈活。因此,我們決定自行設(shè)計后級放大器。2.2.5 有效值測量電路的比較與選擇方案一：采用真有效值轉(zhuǎn)換器件AD637 測量，直接輸出被測信號的真有效值。這樣可以實現(xiàn)對任意波形的有效值測量。但 AD637可測量的有效值最大為7V,不能滿足發(fā)揮部分輸入有效值大于10V 的要求。方案二： 采用峰值檢波測量。采用峰值檢波電路，檢出峰值經(jīng)A/D 轉(zhuǎn)換后由單片機轉(zhuǎn)換為有效值。電路簡單可靠，但前提是信號是正弦波，否則誤差較大?？紤]到本題要求測量的是標準正弦波，因此選擇本方案。2.2.6 穩(wěn)壓電源部分的比較與選擇方案一：線性穩(wěn)壓電源。其中包括并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種結(jié)構(gòu)。并聯(lián)型電路復(fù)雜，效率低，僅用于對

42、調(diào)整速率和精度要求較高的場合；串聯(lián)型電路比較簡單，效率稍高，雖然方便可靠，但還是滿足不了高效率的要求。方案二：開關(guān)穩(wěn)壓電源。此方案效率高，雖然理論電路復(fù)雜，但是如果使用開關(guān)電源集成芯片，只需在外圍加少量器件，即可達到題目中高效率的要求。所以電源模塊選wayeaiggaig kfut. e etiul.a.-receaTtowstseaedtexsglgse-eIlstagwksdi a ul - vege Mice ig一-eriageetrl l e ttoseufttoceturi iag-i.toLlu eUggs c et a rwsilgsluses ec r cil . u g a

43、getflsel-uslag-中北大學(xué)2010囿畢I glayeqie teleiiletaiteel-is-s ueietkuateereclsciyatletiyataiistus-laaia ke s-i eat t s sill.lglstct.sslavitg lieleiLLleesiltsaillietc-atuaeailgiigu - we-.一 - u y Wigli eveslicilas _ taiII s -eto thiig.lcitcsuce i wate elsi - e e tti vtsitl111tlesic. ateietsiiu.ea-weteteeti

44、.s.kiasatag.taimaiwaids ，i - ga - icv .R -ege li kweav.ilgititadliwktie ase usg -taiut.iisi、M設(shè)計說叨書擇方案二中的開關(guān)穩(wěn)壓電源。2.2.7數(shù)據(jù)處理和控制核心選擇方案一：采用單片機AT89S52+FPGA實現(xiàn)信號增益控制、數(shù)據(jù)處理和人機界面控制 等功能。由于本系統(tǒng)不涉及大量的數(shù)據(jù)存儲和復(fù)雜處理，F(xiàn)PGA的資源得不到充分利用成本較高.方案二：采用STC89c52單片機實現(xiàn)整個系統(tǒng)的統(tǒng)一控制和數(shù)據(jù)處理。而單片機 STC89c52是一種16位超低功耗微處理器，具有豐富的片上外設(shè)和較強的運算能力，I 持在線編程

45、，使用十分方便，性價比高。故采用方案二 2.3系統(tǒng)框圖設(shè)計綜上所述，該系統(tǒng)的總體框圖設(shè)計如圖2.3所示。圖2.3系統(tǒng)總體框圖本系統(tǒng)采用單片機STC89c52作為數(shù)據(jù)處理和控制核心。輸入信號經(jīng)過前級放大電路、后級程控放大和末級功率放大，實現(xiàn)了 90dB的最大電壓增益。后級功率放大器使 用高電壓輸出的寬帶運放，提高了輸出電壓有效值。單片機通過D/A轉(zhuǎn)換器調(diào)整AD603的控制電壓，通過繼電器切換后級程控放大電路通道，實現(xiàn)了放大器增益的預(yù)置和控制 功能，大大提高了系統(tǒng)的精度和可控性。通過切換兩路橢圓濾波器實現(xiàn)了通頻帶選擇。手動調(diào)節(jié)連續(xù)可調(diào)電位器，連續(xù)改變 AD603的控制電壓，實現(xiàn)了增益連續(xù)調(diào)節(jié)功能。

46、本 放大器的直流偏置電壓和直流零點漂移主要由AD603輸出端引入，AD60中曾益不同時，輸出的直流偏置電壓不同。將本直流放大器輸入短路，用STC89c52單片機內(nèi)部ADC寸直流偏置電壓采樣，利用單片機和數(shù)字算法控制 D/A轉(zhuǎn)換器輸出對應(yīng)的調(diào)節(jié)電壓，控制1 eliveiive- el e u u tglifi-i- leeigraa- ea g lgt re yeilet seteiietvte.esiltivtasieail l.ltedatts-ita.g gluseigktgteuat-uts-atlsistegleeleeerealelslwykaulLvaet.teetsiiaii.e

47、iiyaleesaylaeatlaeesil-a-aiiesse-lsea-a-utlya-gtett-as .re L a tei i leaigaidt.tutelleagtclt.a1 l - d l g e - IttoLcv-lliesltsletlgei igiliticweussegtttsiee-oe R llatGv gtag itetet.tsiwkeiivasseteltyteaasese-al-tee-ktllgjri.gartei c u via-u t segi-lgiggleaes-aueiu ge l eve lge.-ilegsvsssstistlageius

48、e.eieeaisyeeateal-l-iulea1vtetetetsiat.1aaims-tgitagia.it.ew-ra.rgaaeJaa es l-uag.cvyalt.ag-a-iste-le.iPart ers a a e a l lels.eulae - atjae le gast .lagaiyesla-a-lut te g egdilteeu l ti -re.igeiiiguazggu-ciw-t-utsa1vtetetetsiaalgaetveegit-ttseel-iteas iwae sat it as sa ici a urpaggqguasgatagasts.調(diào)零

49、放大器調(diào)節(jié)直流偏置電壓為零，既抑制了直流零點漂移，又實現(xiàn)了自動調(diào)零校準功 能。3理論分析與計算3.1 寬帶增益積帶寬增益積（GBP）為帶寬與增益的乘積，描述的是某一種運放的一個固有特性，是 一個恒值。當增益提高時，相應(yīng)的帶寬變窄；同理增益降低時，相應(yīng)帶寬就變寬。AD603主要有三種工作模式：當腳 5和腳7短接時，AD603的增益為40Vg+10, 這時的增益范圍-10dB30dB,帶寬為90Mhz。當腳5和腳7斷開時，其增益為40Vg+30, 這時的增益范圍為10dB50dB。帶寬為9Mhz;當5腳和7腳接上電阻，其增益與帶寬 范圍將處于上述兩者之間。本設(shè)計采用腳 5和腳7短接模式，兩個AD6

50、03級聯(lián)增益范 圍為-2060dB,帶寬約為80MHZ,帶寬增益積超過1000MHZ ,完全滿足題目設(shè)計要求。電壓增益：AV = 20LOG （Vo/Vi）電壓增益AV> 40dB不是指輸出電壓幅值除以輸入電壓幅值， 而是指20>LOG （輸 出電壓幅值/輸入電壓幅值），也就是輸出輸入電壓的商的10為底的對數(shù)的20倍。40db 表示輸出電壓與輸入電壓之比為100倍。根據(jù)系統(tǒng)功能要求，最大電壓增益AV >60dB, 3dB通頻帶010MHz，增益帶寬 積 GBW=AV X Bw ,得出 GBW=600MdB。OPA620集成運放的開環(huán)增益帶寬積為 200MHz,為滿足系統(tǒng)最大通

51、頻帶為10MHz 的要求，由OPA620構(gòu)成的單級閉環(huán)放大器的最大增益不能大于A(dB)=增益寬帶積10MHz200MHz10MHz二 20dB式3.1第9頁共40頁由OPA620的幅頻和相頻特性（如圖3.1所示）得，當單級閉環(huán)放大器的增益為20dB 時，線性相位為零的最大頻率約為 3MHz<10MHz,由此得出當單級閉環(huán)增益16dB時， 通頻帶為12.5MHz,滿足通頻帶帶寬的設(shè)計要求。若同時獲得 60dB電壓增益，至少需 要四級放大。第一級放大器，取 R1=100, R2 =100,由公式R3_式3.220lgAv1 =20lg(13) =16dBR2得R3=530,Av1 =6.3

52、倍；同理可得第二級放大器：R6 =630,Av2 =6.3倍c H.業(yè)設(shè)計說明書d lie中北大學(xué)2010囿畢3.2 通頻帶內(nèi)增益起伏控制根據(jù)帶寬增益積的原理：當頻率變化時，增益也將發(fā)生起伏變化。為實現(xiàn)09MHz 通頻帶內(nèi)增益起伏1&dB,采用單片機、A/D與D/A構(gòu)成反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)。通過采用10位A/D芯片TLC1549，對負載電壓的實時采集、分析再經(jīng)10位高精度D/A芯片TLC5615控制AD603壓控腳從而達到增益起伏0 1dB。通頻帶：用于衡量放大電路對不同頻率信號的放大能力。下限截止頻率fL:在信號頻率下降到一定程度時，放大倍數(shù)的數(shù)值明顯下降，使放大倍數(shù)的數(shù)值等于0.707

53、倍的頻率稱為下限截止頻率fL。上限截止頻率fH:信號頻率上升到一定程度時，放大倍數(shù)的數(shù)值也將下降，使放大倍數(shù)的數(shù)值等于0.707倍的頻率稱為上限截止頻率fH。通頻帶 fbw : fbw = fH fL或者定義為：在信號傳輸系統(tǒng)中，系統(tǒng)輸出信號從最大值衰減3dB的信號頻率為截 止頻率，上下截止頻率之間的頻帶稱為通頻帶，用 BW表示通頻帶越寬，表明放大電路對不同頻率信號的適應(yīng)能力越強。圖3.1 f1-f2之間為寬頻帶在通頻帶內(nèi)由于AD829放大頻帶增益不平均，在通頻帶帶寬內(nèi)4MHz和8MHz左右增益小于預(yù)期值，故需要進行增益補償。在差分放大電路里J5接口并聯(lián)一 15pF電容增加8MHz頻帶左右的交

54、流通路，在交流通路的第二級和第三級之間的電阻并聯(lián)100pF電容增加4MHz的交流通路，補償4MHz頻帶的增益built is. To a dhere to the building demoli she d, combinati on ofconstructi on a nd demoliti on waste ,demoli she d with combi ned ef fortsto im prove the scie ntificlevelofthree t o split ;second,we mustpayattention to"threetosplit"an

55、d "fivehundred" and "five watertreatment","threeofthe foursides",theshackDistri cttransformation,andda ngerousol d roomtransformation a nd "twor oadsi des",serie swork organic combine d up,activedo River,a nd al ongdem olitionwork,a ndma npower adva ncevillag e inthe ,and old re side ntial dem olitionwork,to im proved masseshousing conditions and live e nvironment;thre etoput "threemodifie d asplit"as traditi onall ow ,a ndsmall, andbulkindustr