寬帶直流放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)原創(chuàng)論-wenkub
2023-06-14 09:33:52 本頁面
【正文】 控放大器。 信號放大模塊 方案一： 選用結(jié)電容小， fT 高的晶體管，采用多種補(bǔ)償法，多級放大加深度負(fù)反饋，以及組合各種組態(tài)的放大電路形式，可以組成各種優(yōu)質(zhì)的寬帶放大器，而且成本較低。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 如圖 1所示。 widthband。 輸出的結(jié)果準(zhǔn)確的顯示在 LCD 上， 整個(gè)系統(tǒng) 輸 出 穩(wěn)定 ，數(shù)控簡單可靠。 關(guān)鍵詞 ： 程控放大器 ； 寬帶；直流； VCA810 中圖分類號 ： TN912 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ： B 文章編號 ： Design and Realize of Widthband DC Amplifier SONG Jialei1,PAN Kexiu2,XIA Xuchao3 ( Team 4 ICE,PLAUST,Nanjing 210007,China。DC。 信號放大電路 峰值檢波電路 單片機(jī) 輸出 圖 1 寬帶直流放大器總系統(tǒng)圖 輸入 LCD 顯示 鍵盤 功率 放大電路 D/A A/D 2 其中： 頻帶選擇通道 采用 LC 低通濾波器實(shí)現(xiàn)頻帶選擇 ；信號放大電路采用 TI 公司的三種高速運(yùn)算放大器 OPA84 VCA810和 THS3001構(gòu)成直接藕合程控放大器； 數(shù)字 AGC控制由峰值檢波、 A/D、單片機(jī)控制器 和 D/A實(shí)現(xiàn)帶內(nèi)增益控制 ； 功率放大電路實(shí)現(xiàn)輸出電壓放大與功率放大，提高負(fù)載能力；整個(gè)放大器的控制 采用傳統(tǒng) 8051作為控制核心。但若要全部采用晶體管實(shí)現(xiàn)題目要求，有一定困難，首先高頻晶體管配對困難，不易購買；其次，理論計(jì)算往往與實(shí)際電路有一定差距，工作點(diǎn)不容易調(diào)整；而且，晶體管參數(shù)易受環(huán)境 影響， 波動(dòng)較大， 影響系統(tǒng)總體性能。其中， VCA810是 TI公司的一種高增益可調(diào)節(jié)寬帶壓控放大器，具有高增益調(diào)整范圍，低噪 聲 、 高帶寬和高增益精度等特點(diǎn)。但是考慮到成本的問題和系統(tǒng)控制模塊的簡單化，我們放棄了這一方案。 顯示模塊 方案一：采用數(shù)碼管顯示。 液晶顯示屏（ LCD）具有輕薄短小、低耗電量、無輻射危險(xiǎn)，平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢，而且 顯示信息豐富、擁有較好的人機(jī)界面和強(qiáng)大的顯示功能 ，通過它可以顯示控制方式 選擇 及顯示輸出效果 。當(dāng) bff?? （ bf 為開環(huán)帶寬）， GBP 是一個(gè)常數(shù)，且為 tf （當(dāng) 增益下降到 1 時(shí)所對應(yīng)的頻率點(diǎn)稱為單位增益帶寬，用 tf 表示）。 增益計(jì)算 選用 TI公司的 VCA810作為壓控增益的主要部分，其增益與電壓的關(guān)系為 ( ) 40 ( 1)CG dB V dB? ? ? ? 其中 02CVV? ?? ,當(dāng) 0CV? 時(shí)， ( ) 40G dB dB?? ,當(dāng) 2CV ?? 時(shí)， ( ) 40G dB dB? 。 其控制方法如下： 設(shè)定放大倍數(shù)為某一值，由此計(jì)算出理論出現(xiàn)的信號 幅度 ， 再由單片機(jī)控制 AD采集實(shí)際信號的 幅度 大小，并與理論值比較，并 不斷進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)通頻帶內(nèi)增益起伏控制。這個(gè)濾波器是由 RC 電路結(jié)合 OPA300 運(yùn)算放 大器形成的有源 RC 濾波器。 電位器 R31和電阻 R21,R3,R22,R4構(gòu)成了調(diào)零電路，消除自激震蕩的干擾，使電路正常放大。 峰值檢波電路 為了 精確 測量并顯示輸出信號的有效值 ,須加入峰值檢波電路 ,最簡單的峰值檢波電路僅僅由一個(gè)二級管和一個(gè)電容就可組成 ,但是為了提高精確度 ,我們在實(shí)驗(yàn)中采用了由運(yùn)放 OP37 所構(gòu)成的峰值檢波電路 ,如圖 4所示 .圖中 ,A1組成一線性半波整流電路 ,A2組成一加法電路 ,兩者構(gòu)成一線性全波整流電路 ,后端接上一電容后就實(shí)現(xiàn)了峰值檢波的目的 .此電路穩(wěn)定性較好 ,達(dá)到了峰值檢波的要求 . OPA842 VCA810 THS3001 5 圖 4 單片機(jī)，鍵盤， LCD，
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