【正文】 [17]潘永雄、. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007：1326。[9] 陸從青、2010，33(1)：6266。參考文獻(xiàn)[1] （模擬）.：高等教育出版社，2005：1234。 展望提高系統(tǒng)的增益，和高增益時(shí)系統(tǒng)的特性。設(shè)計(jì)與制作中抑制零漂的自歸零程序?qū)ο到y(tǒng)的零點(diǎn)漂移有很好的抑制作用，能使小信號(hào)的偏置真實(shí)地反映在輸出信號(hào)中。用示波器對(duì)電源紋波進(jìn)行測(cè)量發(fā)現(xiàn)電源紋波在很小范圍內(nèi)。若要進(jìn)一步消除誤差，提高精度，可考慮加入AGC反饋控制。AD603雙片級(jí)聯(lián)的穩(wěn)定性問(wèn)題：兩片AD603的最大增益可以達(dá)到60dB，但是實(shí)際制版時(shí)的工藝和走線存在不足，若兩片 AD603直接級(jí)聯(lián)，當(dāng)增益達(dá)到50dB時(shí)會(huì)出現(xiàn)自激震蕩，在加入屏蔽和改善電源濾波后效果仍不理想，而且正常情況下可以在兩片AD603之間加上電容進(jìn)行隔離，但是本課題由于要求能放大直流所用改想法不可行。所用將輸入部分和增益控制部分裝在屏蔽盒中，避免由于電磁干擾而產(chǎn)生的級(jí)間干擾和高頻自激 ；構(gòu)建閉路環(huán)。在CS的上升沿，移位寄存器將待轉(zhuǎn)換數(shù)字量(共12位)送入DAC寄存器并交DAC開(kāi)始轉(zhuǎn)換。 單片機(jī)控制DA產(chǎn)生電壓模塊軟件設(shè)計(jì)由于MAX539的最高串行時(shí)鐘頻率為14MHz， (877kHz)， DAC的12位建立時(shí)間為25μs ， 因此全碼轉(zhuǎn)換的頻率只能限制在40kHz。(4) 循環(huán)右移指令如圖512所示。例：DpRamB~DpRam0=“87654321”其中“3”閃爍，ScanNum =5（“87”不顯示）。一個(gè)有效的指令由一字節(jié)操作碼和數(shù)個(gè)操作數(shù)組成，只有操作碼的指令稱為純指令，帶操作數(shù)的指令稱為復(fù)合指令。功能鍵寄存器(FunctionKey)地址03H，復(fù)位值0FFH。功能分位描述如下：KeyAvi ()置1時(shí)表示有效的按鍵動(dòng)作(通鍵的單擊，連擊和功能鍵狀態(tài)變化)，/INT引腳信號(hào)有效(變?yōu)榈碗娖?；清0表示無(wú)按鍵動(dòng)作 /INT引腳信號(hào)無(wú)效(變?yōu)楦咦钁B(tài))。這個(gè)地址共有 7 位緊接著的第8位是數(shù)據(jù)方向位R/W。在響應(yīng)的時(shí)鐘脈沖期間，接收器必須將SDA線拉低，使它在這個(gè)時(shí)鐘脈沖的高電平期間保持穩(wěn)定的低。當(dāng) SCL是高電平時(shí)SDA線由低電平向高電平切換表示停止條件起始和停止條件一般由主機(jī)產(chǎn)生。主機(jī)是初始化總線的數(shù)據(jù)傳輸并產(chǎn)生允許傳輸?shù)臅r(shí)鐘信號(hào)的器件此時(shí)任何被尋址的器件都被認(rèn)為是從機(jī)。圖54 顯示漢字所占的DDRAM（7）顯示一張圖片對(duì)于圖片，必然從第0頁(yè)第0列開(kāi)始，可以一頁(yè)一頁(yè)（不分左右屏）顯示，也可以先寫左半屏后寫右半屏。寫數(shù)據(jù)a，WD1=a 或者 WD2=a。當(dāng)然程序的編寫與硬件是分不開(kāi)的。顯示時(shí)通過(guò)向指定顯示位置對(duì)應(yīng)的DDRAM中寫數(shù)據(jù)來(lái)顯示字符。為了保護(hù)電源由于輸出電流過(guò)高而被燒壞，在變壓器和整流電路的中間加上規(guī)格為3A的保險(xiǎn)絲。例如本課題信號(hào)有效值在10mV，如果電源的紋波有1 mV，在增益為60dB時(shí)即放大1000倍，會(huì)造成1V的失調(diào)電壓，從而導(dǎo)致信號(hào)的失真。晶振通常取值8MHz，調(diào)節(jié)電容C3和C4 通常取值在 10pF左右。SCL為其與微機(jī)的時(shí)鐘接口而SDA為其與微機(jī)的數(shù)據(jù)接口。考慮上述因素決定采用成熟的鍵盤接口芯片，經(jīng)過(guò)查找最終選用鍵盤接口管理芯片ZLG7290作為鍵盤和單片機(jī)中間級(jí)，大大節(jié)省了單片機(jī)接口資源。左右半屏驅(qū)動(dòng)電路及存儲(chǔ)器分別由片選信號(hào)CS1和CS2選擇。最終選用一片OPA603和2片BUF634搭配從而能較好滿足題設(shè)的要求，最終設(shè)計(jì)電路如圖411所示圖中OPA642提供16 dB的電壓增益，通過(guò)和BUF634的搭配，提供至少300mA的電流輸出。圖49 OPA603內(nèi)部原理圖能在177。設(shè)計(jì)要求截止頻率為10MHz和5MHz。經(jīng)過(guò)比較，選擇二階有源巴特沃斯濾波器作為本課題濾波器，經(jīng)典濾波電路如圖47所示。推薦使用的基準(zhǔn)電壓源為 MAXIM公司的MAX873A。MAX539的內(nèi)部電路圖如圖45所示。圖43 AD603增益與控制電壓曲線根據(jù)本課題要求，選用AD603的模式一將VOUT與FDBK短路，~+ dB。圖42 AD603內(nèi)部原理圖當(dāng)VOUT和FDBK兩管腳的連接不同時(shí)，有三種模式可供選擇。5V供電，在作為增益為1的電壓跟隨器是其貸款可以達(dá)到400 MHz超低噪聲， ，在正弦信號(hào)有效值為10mV時(shí)引入噪聲量小于1%，可以忽略不計(jì)。(a)5MHz截止頻率的巴特沃斯濾波器 (b)10 MHz截止頻率的巴特沃斯濾波器圖33對(duì)于放大器的穩(wěn)定性分析，我們主要考慮三個(gè)方面的問(wèn)題：由于采用三級(jí)放大器級(jí)聯(lián)的方式，為了減少高頻自激和消振困難，在相鄰的放大器之間加入電壓跟隨器作隔離； 同時(shí)， 為了消除內(nèi)阻引起的寄生震蕩，還要在運(yùn)放電源端就近接去耦電容。 線性相位分析與計(jì)算如果一個(gè)頻率為ω 的正弦信號(hào)通過(guò)系統(tǒng)后，它的相位落后 ?，則該信號(hào)被延遲了? /ω的時(shí)間。因此對(duì)OPA603 也要進(jìn)行調(diào)零。直流電源的供電的穩(wěn)定性也會(huì)對(duì)各級(jí)放大產(chǎn)生影響。濾波器的帶內(nèi)增益起伏受到濾波器Q點(diǎn)選取而變化，巴特沃斯濾波器通帶內(nèi)比較平坦， dB以下。主要指標(biāo)分配為 ： 前級(jí)緩沖級(jí)：用一片OPA642做成前級(jí)電壓跟隨器，電壓增益為0dB，帶寬200MHz；中間放大級(jí)：用兩片AD603級(jí)聯(lián)，選10～30dB模式，兩片最終增益 20~60dB，帶寬60MHz ；中間低通濾波器：用兩片AD818搭建2階有源濾波器，分別為5 MHz和10 MHz的低通濾波器。方案一 ：使用現(xiàn)成的濾波器芯片，如Maxim公司的開(kāi)關(guān)電容濾波器芯片MAX262，可以實(shí)現(xiàn)低通、高通、和帶通濾波器。比較方案一和方案二，兩款單片機(jī)從功耗和功能上考慮選用MP430單片機(jī)能較好完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。最終選擇方案三。方案一 ：采用分立元件搭建電路。該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制也方便?？梢?jiàn)做電壓跟隨器是帶寬完全能滿足設(shè)計(jì)要求而且在通頻帶內(nèi)很平坦，所以采用OPA642作為前級(jí)緩沖級(jí)。制作此次設(shè)計(jì)所用的電源。后級(jí)放大器是使用低噪聲的運(yùn)放和高壓高速緩沖器搭配，使輸出電壓的有效值得到提高；利用單片機(jī)及數(shù)字算法控制信號(hào)得到了合理的前級(jí)放大和精確的放大倍數(shù)，同時(shí)由液晶顯示屏顯示出來(lái)。在應(yīng)用的場(chǎng)景下，如果信號(hào)過(guò)小，混頻器無(wú)法檢測(cè)。低噪聲放大器(low noise amplifier 簡(jiǎn)稱LNA)是超寬帶接收機(jī)系統(tǒng)中的重要模塊之一。這類電路主要用于對(duì)視頻信號(hào)、脈沖信號(hào)或射頻信號(hào)的放大。它的出現(xiàn)，標(biāo)志著工業(yè)控制技術(shù)與通訊領(lǐng)域又一個(gè)新的突破，并將對(duì)這些領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。關(guān)鍵字 ：寬帶直流低噪聲放大器，前級(jí)緩沖級(jí)，中間放大級(jí)，末級(jí)級(jí)功率放大級(jí)AbstractThe technology of Broadband Low Noise Amplifier DC is one of the hotspots of technological development in the field of electrical control and munications today. Its appearance marked a new breakthrough in the field of industrial control technology and munications. And it will have a major impact on the development of these areas.The design full use of the advantages of digital systems simulation and bined with SCM preset and control gain amplifier, which makes the system accuracy and controllability improved greatly. The front buffer stage use ultra broadband highvoltage operational amplifier OPA642 as voltage follower input stage, the middle amplification use the filter circuit which posed by voltagecontrolled amplifier AD603 and the AD818, the final stage power amplification stage is to use lownoise amplifier and highvoltage highspeed buffer to improve the RMS of output voltage. Using single chip and digital control signal algorithm have obtained reasonably Preamplifier and accurate magnification, while the LCD display. The paper described the design of the subject in detail, the front buffer, the middle zoom level, the final stage power amplification stage, and its circuit design, introduced the hardware structure and program flow, and finally presented the preliminary results of the system and the systematic next development prospects.Keywords: Broadband DC low noise amplifier, the front buffer, the middle zoom level, the final stage power amplification stage第1章 緒論隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和綜合國(guó)力的增強(qiáng)，人民的生活質(zhì)量獲得很大提高。它的出現(xiàn)，標(biāo)志著工業(yè)控制技術(shù)與通訊領(lǐng)域又一個(gè)新的突破，并將對(duì)這些領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。目前低噪聲放大器的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，UWB LNA伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步而得到飛速的發(fā)展。具有增益可調(diào)功能的低噪聲放大器可以很好地降低功耗。2）W。末級(jí)功率放大前級(jí)緩沖級(jí)中間放大級(jí)和帶寬選擇帶寬增益控制顯示直流穩(wěn)壓電源圖21 系統(tǒng)框圖 前級(jí)緩沖電路方案論證前級(jí)沖電路，要求能提高輸入電阻在50Ω以上，并且能要能初步濾掉信號(hào)中的噪聲。例如XP9C10系列的截止頻率僅有1MHz左右，給電路的設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的不方便。對(duì)于60dB的要求可以串聯(lián)兩級(jí)AD603來(lái)實(shí)現(xiàn)。方案三 ：采用高壓運(yùn)放配合高速緩沖器實(shí)現(xiàn)。MSP430單片機(jī)作為一款低功耗單片機(jī)，可以用兩節(jié)5號(hào)電池供電。液晶顯可以顯示出各種想要顯示的內(nèi)容，而且占用單片機(jī)的數(shù)據(jù)口一定，根據(jù)設(shè)計(jì)要求可以選用大小相匹配的液晶。只要用一組2路繼電器就可以切換，所以實(shí)現(xiàn)較容易，最終選定方案二。由于各級(jí)的增益是對(duì)數(shù)相加的關(guān)系，我們對(duì)各級(jí)的增益起伏控制分別進(jìn)行分析：對(duì)于前置緩沖器，使用同相跟隨器作緩沖可以使整個(gè)放大器輸入阻抗提高，降低信號(hào)源的驅(qū)動(dòng)要求。一般在兩片AD603級(jí)聯(lián)會(huì)加電容隔離來(lái)消除共激震蕩，但是本課題電路要能對(duì)直流進(jìn)行放大，所以不能加電容進(jìn)行隔離。輸入級(jí)采用 OPA642，直流偏移為 500μV，相對(duì)于輸入信號(hào)有效值為10mV 時(shí)，引入的誤差約為 1%。其次：對(duì)于寬帶噪聲利用運(yùn)算放大器官方手冊(cè)中其電壓頻譜密度曲線進(jìn)行計(jì)算，該計(jì)算較為繁瑣，在此不詳述。貝塞爾濾波器具有最好的線性相位特性，