【正文】 4KR11+5GNDNI3II2NC1Vs4/DIS8+Vs7Output6NC5OPA695+510μFGNDGND1KR134KR14NI3II2NC1Vs4/DIS8+Vs7Output6NC5OPA69510μF5GND10μF+5GND1KR12GND+5GND9KR161KR15GNDOUTOutput2 圖 由電流型運放 OPA695 所構(gòu)成的第三級放大電路圖 一． OPA695 芯片： OPA695 是一種 電流反饋運算放大器 ，它有 一個 范圍很大的帶寬 ， 而且它還具有 的 4300V /μs壓擺率 以及 低噪聲 的輸 入電壓，這些特性使它可以成為一個 成本 低廉 ， 而且具有很高 動態(tài)范圍 的放大器。 在 最 高 增益 為 20dB 的情況下，同時 增益控制輸入電壓 在 0V和 1V之間變化 時 ，增益變化僅僅不超過 177。 VCA824 是一種寬帶的壓控放大器，它的 10 倍增益帶寬可以高達 320MHz，這個指標可以實現(xiàn)設(shè)計預(yù)期的帶寬 100MHz 的目標。作為一個電壓增益階段， OPA847進行了優(yōu)化 ，最前沿 的外部補償技術(shù) ，允許每一個 反相增益， 以及擁有一個特殊 的頻率響應(yīng)控制 。第一級電路的輸入信號的有效值為 錯誤 !未找到引用源。 （ 5） 輸出晶體管可以在安全工作區(qū)進行補償。在負載調(diào)整率方面， LM317可以提供一個極好的條件，但為實現(xiàn)最優(yōu)性能還需要注意以下幾點。通過變壓器，可以把電壓轉(zhuǎn)變?yōu)樗浊?的低壓交流電。每個部分電路起到的作用也大不相同。 本次實驗的預(yù)期目標，整個放大器的帶寬下限頻率值 為 錯誤 !未找到引用源。將壓控放大器大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第二章 射頻 寬帶放大 電路 設(shè)計的總體方案 7 VCA824 的最大增益調(diào)整為 5倍，然后我們再使用調(diào)節(jié)放大器的壓控端電壓 錯誤 !未找到引用源。在實際的生產(chǎn)和應(yīng)用中，電路設(shè)計中常常會出現(xiàn)信號源的阻抗，負載阻抗以及射頻放大器網(wǎng)絡(luò)不匹配等一系列問 題 [4]。 頻帶內(nèi)增益起伏控制 本次設(shè)計的整體電路第一級希望能夠?qū)崿F(xiàn)固定增益放大，并由放大器 OPA847 構(gòu)成，通過查閱 OPA847Datasheet 所提供的資料，當它的增益為 G=12 時，其帶寬可達到 600MHz，因 此這個指標，完全可滿足設(shè)計預(yù)期的“ 1MHz~80MHz 范圍波動 錯誤 !未找到引用源。 本次設(shè)計的預(yù)期指標要求的電壓增益值要 錯誤 !未找到引用源。然后再通過壓控放大器 VCA824 來組建整個射頻寬帶放大器的中間級的設(shè)計，從而可以達到預(yù)期 ~5 倍的增益控制。 設(shè)計方案二：設(shè)計將使用壓控放大器的方法。在如今三極管的種類繁多，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，對于射頻寬帶放大器的設(shè)計可以將 開環(huán)增益低的三極管 引入其中 ， 這種三極管可以進行 級內(nèi)的 反饋， 從而擺脫了 大環(huán)反饋 的影響 ， 使得整個設(shè)計更易 處理 而且由三極管所構(gòu)成的放大電路在頻率響應(yīng)方面，會顯得更有優(yōu)勢。 本 次 設(shè)計以經(jīng)濟實用的技術(shù) 和高性能低噪聲的器件組合 為 出發(fā)點 ，以達到 預(yù)期要求，設(shè)計更加實用的寬帶放大器為 最終 的核心 ， 這樣的設(shè)計即節(jié)約了經(jīng)費也對社會的科技發(fā)展有很大的益大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第二章 射頻 寬帶放大 電路 設(shè)計的總體方案 4 處。（ 3）整個放大器所設(shè)計的最大增益需要 ≥60dB， 放大器的增益要在 10dB~60dB 的調(diào)節(jié)范圍之間。在器件使用上，晶體管、集成電路 以及電子管等這些器件一般被中波、短波以及米波所使用。總而言之，調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，是設(shè)計射頻電路的性能的一個十分重要的步驟。射頻技術(shù)在 信息產(chǎn)業(yè)中得到了人們的熱切關(guān)注。尺寸更小更方便，精度更大，這些進步更使得射頻技術(shù)在硬件方面得到了更好的應(yīng)用和發(fā)展。因為射頻功率放大器在射頻系統(tǒng)起到了舉足輕重的作用，功率放大器的深入探索也順勢在射頻放大領(lǐng)域中占據(jù)了一個不可忽視的研究地位。最后將整個設(shè)計進行仿真，結(jié)果達到了設(shè)計最初的所有要求和目的。 關(guān)鍵詞 ： 射頻功率放大 ， 穩(wěn)壓直流電源， 寬帶放大器，壓控放大器 ， 電流型運放大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） Abstract II Abstract The design of the RF broadband amplifier posed by a voltage controlled amplifier VCA824 and CurrentOp Amp predesign system is posed by the broadband amplifier OPA847 to achieve the 10 times the fixed gain amplification. The middle of the design is posed by the voltage controlled amplifier VCA824 to achieve the ~5 times gain change. The subsequent circuit of the design is posed by the current op amp OPA695 and relays to achieve the 5~ 25 times gain change. The final stage of the design used the resistor work to achieve the 10 times attenuation. Thus we can meet the design’s expectations that achieve it adjustable in the 0dB ~ 60dB gain range. Since the input signal with small amplitude and high frequency, the paper will set the shield case in this design after the simulation test to improve the stability and antijamming capability of the whole system. The whole system achieves all the indicators of the desired and the purpose of the design. Key words: RF Power Amplifier, Regulated DC Power Supply, Broadband Amplifier, CurrentOp Amp 大連海洋大學本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 第三章 射頻寬帶放大電路 單元電路 設(shè)計 論 1 第一章 緒論 課題背景 隨著我國通信技術(shù)迅猛的前進，我們已經(jīng)進入了全新的信息科技時代。 本課題在世界的目前水平 及現(xiàn)狀 隨著時代和科技的進步， 21 世紀的今天我國電子信息技術(shù)無論是在科技研發(fā)還是生產(chǎn)制作方面都取得了很大的成就。 （ 2） 在射頻技術(shù)方面，非線性問題一直是我們研究的重點，科技的發(fā)展，使得新興的 DSP技術(shù)以及微處理控制技術(shù)誕生，也讓我們可以將射頻功率放大器應(yīng)用到更廣泛的領(lǐng)域之中。深刻研究射頻技術(shù)是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中不可或缺的一部分。 需要考慮阻抗匹配問題：在整個設(shè)計的射頻電路中，處理各種信號的各種不同部件，它們之間位置會有一定的范圍。而微波即可以使用這些器件，也需要與其性能所匹配的，例如微波二極管、速調(diào)管、行波管、磁控管這一類特殊的器件。 （ 4） 最大輸出電壓的有效值在整個射頻寬帶放大器系統(tǒng)中要 ≥3V[1]。同時本次 設(shè)計 也有很大的應(yīng)用范圍，具有一定 的 廣泛性 ，射頻技術(shù)早已在人們生活中的各行各業(yè)中起到了舉足輕重的地位和影響，本次設(shè)計也將具有很高的實際應(yīng)用功能。 在設(shè)計方案一中雖然采用集成運放的方式會使得整個電路的頻率響應(yīng)降低，但在穩(wěn)定 性方面，集成運放卻顯示出了很大的優(yōu)勢，也因此增益更易于人為進行控制。壓控放大器 (VCA) 可由外部電壓進行增益的控制，從而達到放大增益在一定范圍內(nèi)可調(diào)。整個設(shè)計的后級電路則是采用電流型運放OPA695來達到 5倍的固定增益。 ，同時還要滿足 100MHz的輸入信號頻率，那么為了達到這些指標要求如果使用單級放大的方式，那么要求的運放增益帶寬積可計算為： 錯誤 !未找到引用源。 ”的要求。也 因此使得電路很容易出現(xiàn)了反射，而且在一些特殊的頻率下，更可能出現(xiàn)正反饋，也因此會使得射頻放大器出現(xiàn)了自激，也因此使實驗設(shè)備的受到了損壞，經(jīng)濟損失。來進行增益的調(diào)節(jié)。 ，上限頻率值為 錯誤 !未找到引用源。整體放大器設(shè)計第一級的固定增益電路能夠最終達到 放大 10 倍。橋式整流器的作用，是達到把交流電通過整流轉(zhuǎn)化為 直流電的目的。編程電阻要盡可能的放置在與穩(wěn)壓器靠近的地方。 （ 6） 當使用在高壓應(yīng)用時，可以進行浮空工作。 ，那么我們就可以通過設(shè)置電阻來使得第一級電路放大 10 倍。 二． OPA847 芯片特性： 高增益帶寬： ；最小失真： 105dBc（ 5MHz）；高壓擺率： 950V/μs；高直流精度：VIO177。我們可以通過調(diào)節(jié)壓控放大器 VCA824 的壓控端來控制輸出的增益，因此可以實現(xiàn)增益可調(diào) [8]。 的 偏離 [9]。 而且，在中頻 帶或提供高輸出功率的電纜調(diào)制解調(diào)器 中可以保證 上行線路驅(qū)動器低失真。 其他元器件的功能說明 繼電器 繼電器是電 類的一種 控制 元 器件 ， 同時， 繼電器是 也 具有隔離 隔斷 功能的 一種 自動開關(guān) 的 元件， 因為他的功能作用所以常被 廣泛 的 應(yīng)用 在 遙控 、遙 感 、通 信 、自動 化 控制、 機電一體化 以 及電力電子設(shè)備 之 中， 它 是 功能十分強大不可或缺 的 控制 類 元件 之一。 射頻技術(shù) 通常是無線通 信產(chǎn)業(yè) 設(shè)備 生產(chǎn)制作 中最為復(fù)雜 也是 影響最大的 一部分 ， 而且 也是 無線通信產(chǎn)業(yè)生產(chǎn) 的 一項難點，電磁干擾是我們最需要處理和克服的，也因為這些干擾因素很多產(chǎn)業(yè)因為射頻技術(shù)生產(chǎn)達不到預(yù)期的要求而不得不擱置。 的電阻，起到負載的作用。然后，繼續(xù)觀察放大器輸出信號的有效值，看它是否滿足 錯誤 !未找到引用源。因為頻率響應(yīng)在運算放大器中，也是全部隨機出現(xiàn)的。最后判斷帶寬是否可以滿足 1M~80MHz。 將放大器所產(chǎn)生的所有噪聲轉(zhuǎn)換為輸入端的噪聲電壓以及噪聲電流。 FC3 1 0 181。 一．開關(guān) A至上，開關(guān) B 至下。 FV C C 5 VVEE5VC51 0 181。最后一個電壓表所測的值為經(jīng)過電阻網(wǎng)絡(luò)衰減 10 倍之后的電壓值，大小約為 ，與仿真結(jié)果相匹配。最后一個電壓表所測的值為經(jīng)過電阻網(wǎng)絡(luò)衰減 10倍之后的電壓值，大小約為 ，與仿真結(jié)果相匹配。從而可以驗證，整個第三級運放達到了設(shè)計的預(yù)期要求。從而可以驗證，整個第三級運放達到了設(shè)計的預(yù)期要求。用于傳輸多電路的電報，電話，電視等方面是再好不過了。本次設(shè)計的后級電路將使用電流型運放 OPA695 和繼電器來共同來實現(xiàn) 5~25 倍的增益變化，最后，本次設(shè)計的末級將使用電阻網(wǎng)絡(luò)來進行 10倍的衰減，從而可以達到設(shè)計預(yù)期的 0dB~60dB 的增益范圍可調(diào)。 另外 ， 我真的要十分感謝我的 母校 ， 大連海洋大學， 是母校 給了我這次 難忘的 學習 經(jīng)歷 ， 使 我們 學院電子教研室里面的 每位老師 和每位 同學 之間，建立起了更深厚的感情 ，使我們在一起共同走過了 人生中最難忘的 四年時光 ，并 且在這里 建立起深厚的感情。另外 我還要 感謝我的大學同學 我們來自五湖四海，是緣分讓我們相聚在大連海洋大學，并在這里我們一起度過了漫長而又短暫的四年時光，雖然即將告別但我相信 “海內(nèi)存知己，天涯若比鄰”。同時在器件選擇方面，也根據(jù)實際情況選擇了最合適的晶體管，放大器以及各種元器件。從而獲得足夠的射頻功率。 通過之前所設(shè)計的測量計劃，使用示波器的觀察，發(fā)現(xiàn)當增益為 60dB