寬帶放大器設(shè)計(jì)-wenkub
2022-08-31 09:29:32 本頁(yè)面
【正文】 6)其他。 (2)最大增益 ≥58dB(3dB帶寬 10kHZ～ 6MHz，在 20kHz～5MHz頻帶內(nèi)增益起伏 ≤1dB)，增益調(diào)節(jié)范圍 10～ 58dB(增益值9級(jí)可調(diào)，步進(jìn)間隔 6dB，增益預(yù)置值與實(shí)測(cè)值誤差的絕對(duì)值≤2dB)需顯示預(yù)置增益值。 (3)最大增益 ≥40dB，增益調(diào)節(jié)范圍 10～ 40dB(增益值 6級(jí)可調(diào)，步進(jìn)間隔 6dB，增益預(yù)置值與實(shí)測(cè)值誤差的絕對(duì)值 ≤2dB)，需顯示預(yù)置增益值。寬帶放大器設(shè)計(jì) (2020年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽 B題 ) 一、任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)寬帶放大器。 (4)最大輸出電壓有效值 ≥3V，數(shù)字顯示輸出正弦電壓有效值。 (3)增加自動(dòng)增益控制 (AGC)功能， AGC范圍 ≥70dB，在AGC穩(wěn)定范圍內(nèi)輸出電壓有效值應(yīng)穩(wěn)定在 4． 5V≤Uo≤5． 5V內(nèi)(詳見(jiàn)說(shuō)明 4)。 題目要求 三、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 論文 50分，完成基本要求制作部分 50分，發(fā)揮部分 50分。 (4)AGC電路常用在接收機(jī)的中頻或視頻放大器中，其作用是當(dāng)輸人信號(hào)較強(qiáng)時(shí)，使放大器增益自動(dòng)降低；當(dāng)信號(hào)較弱時(shí)，又使其增益自動(dòng)增高，從而保證在 AGC作用范圍內(nèi)輸出電壓的均勻性，故 AGC電路實(shí)質(zhì)是一個(gè)負(fù)反饋電路。 (2)輸出阻抗 =600?，單端輸出，輸出電壓有效值 Uo,并顯示： Uomax≥3V(基本要求 ) Uomax ≥6V(發(fā)揮部分 ) Uomax ≥ 9V(進(jìn)一步發(fā)揮 ) (3)3dB通頻帶： 10kHz～ 6MHz，在 20kHz～ 5MHz頻率內(nèi)增益起伏 ≤1dB(基本要求 )；進(jìn)一步展寬通頻帶 (發(fā)揮部分 )。 (5) AGC范圍： ≥70dB不擴(kuò)展 (發(fā)揮部分 ) (輸出電壓有效值穩(wěn)定在 4． 5V≤Uo≤5． 5V) (6)輸出噪聲電壓峰一峰值 Vpp≤ (7)自制放大器所需的穩(wěn)壓電源 (8)其他 一、總體方框圖及指標(biāo)分配 本系統(tǒng)原理方框圖如圖所示，由前置放大器、中間放大器、末級(jí)功率放大器、控制器、真有效值測(cè)量單元、鍵盤、 顯示器及自制穩(wěn)壓電源等組成。 方案論證及比較 二、增益控制部分 方案一：采用數(shù)字電位器取代反饋電阻的方法 中間放大器和末級(jí)功率放大器均采用電壓負(fù)反饋電路，通過(guò)改變反饋電阻來(lái)改變放大器的增益。又考慮到 AD7520是一種廉價(jià)型的 10位 D／ A轉(zhuǎn)換芯片，輸出 Uout=Dn Uref／ 210，其中 Dn為 10位數(shù)字量輸入的二進(jìn)制值，可滿足 210=1024檔增益調(diào)節(jié)，滿足題目的精度要求。 方案論證及比較 二、增益控制部分 方案三：采用可控增益放大器 AD603的方法 根據(jù)題目對(duì)放大電路增益可控的要求，考慮直接選可調(diào)增益的運(yùn)放實(shí)現(xiàn)，如運(yùn)放 AD603。 方案論證及比較 二、增益控制部分 方案比較： 因方案一調(diào)整麻煩，方案二的帶寬達(dá)不到題目要求，方案三 能滿足題目要求，故選方案三。當(dāng)引 5腳與引 7腳短路時(shí)，固定增益放大器的電壓放大倍數(shù)為 Au=1+694/20==31(dB) 方案論證及比較 三、自動(dòng)增益控制部分 整個(gè) AD603的增益為 40Ug+10，當(dāng) Ug在 ～ + 變時(shí)，增益控制范圍在 10～ 30dB。 方案論證及比較 方案論證及比較 方案一： 系統(tǒng)信號(hào)主導(dǎo)通道由三個(gè)部分構(gòu)成。 此時(shí)，令 Uo=5V。 若輸入電壓 Ui改變了， Uo也會(huì)改變，當(dāng) Uo超過(guò) ~時(shí)，立即按上述過(guò)程對(duì) Ug進(jìn)行修正，使 Uo穩(wěn)定在 5V左右。 但是 AD603測(cè)量小信號(hào)時(shí)會(huì)帶來(lái)較大的誤差。這時(shí)候可以采用分立元件完成。但此方法對(duì)非正弦波的測(cè)量會(huì)引起較大的誤差。 AD637是有效值／直流變換芯片，它可測(cè)量的信號(hào)有效值可高達(dá) 7V，精度優(yōu)于 ％，且外圍元件少，頻帶寬。 圖中將輸入緩沖、 60MHz寬帶放大器放在一個(gè)屏蔽盒內(nèi)，功率放大器放在另一個(gè)屏蔽盒內(nèi)。下圖為輸入緩沖和增益控制電路。 OPA642的增益帶寬積為 400MHz，這里放大倍數(shù)為， 100MHz以上信號(hào)被衰減。該部分采用 AD603典型接法中通頻帶
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