基于ad603程控寬帶放大器的設計-文庫吧
2025-05-18 13:38 本頁面
【正文】 因此 自行設計后級放大 器優(yōu)勢就很明顯了 。 系統(tǒng)硬件設計 根據(jù) 設計 的要求 ,結合考慮過的各種方案 ,充分利用模擬和數(shù)字系統(tǒng)各自的優(yōu)點 ,發(fā)揮其優(yōu)勢 ,采用單片機預置和控制放大器增益的方法 ,大大提高了系統(tǒng)的精度和可控性 。后級放大器使用由分立元件設計的推挽互補輸出放大器 ,提高了輸出電壓有效值 ， 使信號都在單片機的數(shù)字算法控制下得到最合理的前級放大 ,使其放大倍數(shù)精確。 輸入信號通過前級可控增益放大 ,放大倍數(shù)由單片機通過 D/A 轉換提供的電壓控制。AD603 的 Vg(=V1V2)根據(jù)公式 :增益 GAIN=80Vg+20(dB) 來設定 ,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)過前級放大后的信號最后經(jīng)過后級放大得到需要的輸出信號 ,前級和后級增益的搭配 ,都是經(jīng)過精確的測量和計算的。 輸入緩沖和增益控制部分 芯片 AD603 簡介 AD603 是美國 AD 公司推出的一款寬頻帶、低噪聲、低畸變、增益變化范圍連續(xù)可調的可控增益放大器，其內部結構如圖 4 所示． 圖 4 AD603 內部結構圖 武漢理工大學《專業(yè)課程設計》課程設計說明書 4 AD603 的封裝引腳及各引腳功能分別如圖 5和表 1 所示。 圖 5 AD603 引腳圖 表 1 AD603 各引腳功能 腳號 符號 功能 1 Vg+ 增益控制輸入正端 2 Vg 增益控制輸入負端 3 Vin 運放輸入 4 GND 運放公共端 5 FDBK 反饋端 6 Vcc 負電源輸入 7 +Vout 運放輸出 8 +Vcc 正電源輸入 工作模式 一般，利用反饋網(wǎng)絡 (VOUT 與 FDBK 端的連接方式 )來設計 AD603 的增益時，可設置為以下 3種模式： 模式 1：將 VOUT 與 FDBK 短路，即寬頻帶模式 (90MHz 帶寬 )時增益變化范圍為一 10～+30dB； 模式 2： VOUT 與 FDBK 之間外接一個電阻 REXT， FDBK 與 COMM 端之間接一個 5． 6pF 的電容用于頻率補償．根據(jù)放大器的增益關系式，選取合適的 REXT，可獲得所需要的模式 1與模式 3之間的增益值．當 REXT=2． 15kΩ 時，增益變化范圍為 0～ +40dB； 模式 3： VOUT 與 FDBK 之間開路， FDBK 與 COMM 連接一個 18pF 的電容用于擴展頻率響應，該模式為高增益模式，增益范圍為 10～ 50dB，帶寬為 9MHz。 單個的 AD603 的增益可以用下式進行計算： Gain(dB)=40 + ，其中 是差動式輸入 的增益控制電壓 (1 腳到 2 腳 )，范圍是 500 一 +500mV，為統(tǒng)一單位量綱，在公式中單位應當使用伏特，即一 ～ + V， 是增益起點，接不同的反饋網(wǎng)絡 有所不同。 本設計 采用 AD603典型接法中通頻帶最寬的一種 （即第二種工作模式） ，通頻帶為 90MHz，增益為－ 10～ +30dB，輸入控制電壓 U 的范圍為－ ～＋ 。圖 6 為 AD603 接成 90MHz帶寬的典型方法。 武漢理工大學《專業(yè)課程設計》課程設計說明書 5 圖 6 AD603 接成 90MHz 帶寬的典型電路 輸入緩沖和增益控制電路 輸入緩沖和增益控制電路如圖 7 所示，由于 AD603 的輸入電阻只有 100Ω，要滿足 輸入電阻大于 1kΩ的要求，必須加入輸入緩沖部分用以提高輸入阻抗；另外前級電路對整個電路的噪聲影響非常大，必須盡量減少噪聲。故采用高速低噪聲電壓反饋型運放 OPA642作前級跟隨，同時在輸入端加上二極管過壓保護。 圖 7 輸入緩沖和增益控制電路 輸入部分先用電阻分壓衰減，再由低噪聲高速運放 OPA642 放大，整體上還是一個跟隨器，二極管可以保護輸入到 OPA642 的電壓峰峰值不超過其極限（ 2V）。其輸入阻抗大于 。 OPA642 的增益帶寬積為 400MHz，這里放大 倍， 100MHz 以上的信號被衰減。輸入輸出端口 P P2 由同軸電纜連接，以防自激。級間
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