寬帶放大器設(shè)計-免費閱讀
【正文】 系統(tǒng)調(diào)試和測試結(jié)果 4．測試性能總結(jié) 本設(shè)計是在全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽優(yōu)秀論文的基礎(chǔ)上，經(jīng)過賽前學(xué)生實驗，使測試結(jié)果全面達到設(shè)計要求，有許多技術(shù)指標(biāo)超出要求。 由表中可以看出增益誤差在 ，頻率較高時，隨著輸出電壓的增大，增益有下降的趨勢，這是因為后級功放管工作狀態(tài)即將接近飽和，通過提高后級電源電壓可以使增益更加穩(wěn)定。增益設(shè)為 40dB檔，輸入端加 10mV正弦波，由于信號源不能保證不同頻段的 10mV正弦波幅度穩(wěn)定，因此每次測量前先調(diào)節(jié)信號源使得輸入信號保持在 10mV左右，再測量輸出信號。 2．測試結(jié)果 ①輸入阻抗。這就提示我們，數(shù)電部分和模擬部分要有一定的距離，甚至模擬部分要整個屏蔽起來。輸入、輸出均采用同軸電纜連接。通過調(diào)節(jié) R9來調(diào)節(jié)增益。 AD603接成 90MHz帶寬的典型電路見下圖。 系統(tǒng)硬件設(shè)計 一、輸入緩沖和增益控制部分 輸入部分先用電阻分壓衰減，再由低噪聲高速運放 OPA642放大。該方案硬件、軟件簡單，精度也很高，但不適用于高于 8MHz的信號。 方案論證及比較 四、功率輸出部分 (末級功率放大器 ) 方案論證及比較 方案一： 利用高速 ADC對電壓進行采樣，將一周內(nèi)的數(shù)據(jù)輸入單片機并計算其均方根值，即可得到電壓有效值，即 此方案具有抗干擾能力強、設(shè)計靈活、精度高等優(yōu)點，但調(diào)試?yán)щy，高頻時采樣難且計算量大，增加了軟件的難度。 方案論證及比較 三、自動增益控制部分 方案二： 由方案一知， Ui的數(shù)值是由控制器計算得到的。并設(shè)前置放大倍數(shù)為Au1=1，末級功率放大器放大倍數(shù) Au3=10，中間放大器的放大倍數(shù) Au2=10(1+4Ug)，其系統(tǒng)總電壓放大倍數(shù)為 Au= Au1 ?Au2 ? Au3 =10(2+4Ug) ，于是 Uo=Ui? 10(2+4Ug) 一般而言， Ui是未知的，而 Uo通過真有效值電路可以測量得到，而測得 Uo時 Ug也是預(yù)置的 (已知的 )。 方案論證及比較 三、自動增益控制部分 增益控制部分選定采用可控增益放大器 AD603。 方案論證及比較 方案論證及比較 +VREF + A vO Rf I 2R 2R 2R 2R 2R R R R D0 D1 D2 D3 S0 S1 S2 S3 4I 2I8I16I?I－ 二、增益控制部分 方案二：采用 D／ A集成芯片的方法 AD7520由 CMOS電流開關(guān)和梯形電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，具有結(jié)構(gòu)簡單、精確度高、體積小、控制方便、外圍布線簡化等特點，故可用來實現(xiàn)信號的程控衰減。 方案論證及比較 一、總體方框圖及指標(biāo)分配 其中前置放大器、中間放大器、末級功率放大器構(gòu) 成了信號通道。要求輸出電壓有效值穩(wěn)定在 4． 5V≤Uo≤5． 5V范圍內(nèi)，即 UOL≥4． 5V、 UOH≤5． 5V。 (4)輸出噪聲電壓峰一峰值 Vpp≤。 二、要求 1．基本要求 (1)輸入阻抗 ≥1k?；單端輸入，單端輸出；放大器負(fù)載電阻600 ? 。 題目要求 二、要求 2．發(fā)揮部分 (1)最大輸出電壓有效值 ≥6V。 (2)發(fā)揮部分第 (4)項的測試條件為：輸入交流短路，增益為 58dB。 最大增益 ≥58dB，增益調(diào)節(jié)范圍 10～ 58dB，步進間隔 6dB，誤差 ≤2dB，需要顯示預(yù)置值 (發(fā)揮部分 )。該方案采用兩級控制比較麻煩。此外 AD603能提供由直流到 30MHz以上的工作帶寬，單級實際工作時可提供超過 20dB的增益，兩級級聯(lián)后即可得到 40dB以上的增益，通過后級放大器放大輸出，在高頻時也可提供超過 60dB的增益。其二級電壓放大增益按下式計算 Au=80Ug+20(dB) 當(dāng) Ug在 ~+， Au的變化范圍為一 20～ 60dB，完全可以滿足題目關(guān)于增益的要求。 三、自動增益控制部分 ???????? ?????????? ?? 2U5lg412UUlg41Uiiog此時，由單片機控制輸入一個新
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