【文章內容簡介】 帶高增益放大器，第一級按共發(fā)射級電路連接，第二級接成共基級電路。適當選擇電阻、電容，可以獲得 65dB的穩(wěn)定增益。寬帶為5MHz～ 130MHz，由單級電路確定的噪聲特性，僅在邊界部分大于 dB，但此方案的下限頻率較高，若使其下限頻率減小到 10kHz，在電路中需增大有關電容的值，使高頻特性變差。另外，該電路實現(xiàn)步 進間 隔為 6dB的增益調節(jié)不方便，同時市面上買不到 SLJ550集成運放。 方案二：由兩個 BFT65構成的寬帶放大器裝在一塊 50? 50mm的銅涂層板上，如圖 11所示。在噪聲系數(shù)為 5dB時放大量為 20dB，在交叉調制衰減 60dB時輸出電壓為 130mV。第一級晶體管 T1的集電流為 8mA，第二級 T2的集電極電流為 20mA. Dr Dr2均為 2匝， 銅線 ,穿孔磁芯 L L2: R R6的導線引線 , 各在 3匝。 主要技術數(shù)據(jù)： 工作電壓 : BU =12V 3 工作電流 : BI =28mA 圖 11 放大系數(shù) (1～ 1000MHz, RG=RL=60Ω時 ): pV 20dB 噪聲系數(shù) (1～ 1000MHz, RG=RL=60Ω時 ): F5dB 駐波比 (1～ 1000MHz, RG=RL=60Ω時 ): aU =130mA 在高頻狀態(tài)下工作的晶體管有以下特點：由于制造工 藝的原因，在高頻工作狀態(tài)下晶體管的β值不能做得很高，工作頻率每增加一倍，β值就減少 6dB。在高頻狀態(tài)下管子的引線電感不可忽略，它對放大器工作頻段的高端增益有嚴重的影響。晶體管的輸出電容（結電容）在高頻狀態(tài)下也是一個不可忽略的參數(shù)，它對放大器工作頻段的高端增益也具有嚴重的影響。 此電路 增益步進控制難以實現(xiàn)，高頻時頻率的穩(wěn)定性不好， 高頗管 BFT65不容易買到，而且電感線圈 L1和 L2在高頻條件下比較難調試。 方案三：用高頻特性好的運放 OP37及其外圍電路組成電壓負反饋寬帶放大器，如圖12所示。電路中，通過多刀開 關 S，選擇反饋電阻，以實現(xiàn)增益值多級可調，在每個反饋電阻中并聯(lián)補償電容，用于清除高頻脈沖尖峰，從而獲得在整個頻帶內增益起伏小于1dB的平滑的頻率特性。該電路輸入阻抗大于 1千歐，單端輸入，單端輸出，滿足設計要求。 4 圖 12 經比較，方案三滿足題目設計要求，電路又不太繁瑣，成本又不高，所以采用該方案。 穩(wěn)壓電源 方案一：采用分離元件的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源，其框圖如圖 13所示。 圖 13 該電路復雜，且電源的穩(wěn)定度不夠高，制作 費材，費時。 方案二：用三端穩(wěn)壓器 LM7815， LM7915分別產生穩(wěn)定的177。 15V電源，如圖 21所示。用 78/79系列三端穩(wěn)壓 IC來組成的穩(wěn)壓電源所需外圍元件極少，電路內部還有過流、過熱及調整管的保護電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。該電源電路電源對稱性好，穩(wěn)定度高，可以作為寬帶放大器的電源。 通過比較，方案二電路簡單，電源穩(wěn)定，所以本設計采用方 案二。 5 第二章 主要電路的設計與計算 為使放大器系統(tǒng)裝置能夠具有更好的實用性，并且具有更高的性能，我們對該系統(tǒng)的硬件進行精心的設計。 該系統(tǒng)的硬件設計按功能來分，可分為兩個部分。其中 OP37 是整個電路的核心芯片，通過對不同反饋電阻的選擇，即可實現(xiàn)對放大器增益多級可調。系統(tǒng)的另一部分為電源部分。 電源電路的設計 對于高頻信號來說，輸入電源的電壓波紋會影響到信號的輸出效果。鑒于高頻寬帶放大器對電源的高要求，所以需要為放大器配置一個電源電路，使其能為高頻寬帶放大提供較穩(wěn)定的電壓。 電源設計電路如圖 21所示。 圖 21 該電路由三端穩(wěn)壓器 LM781 LM7915組成。從輸入端輸入 ? 15V由交流電轉換來的直流電源，經過三端穩(wěn)壓器 LM781 LM7915進一步穩(wěn)壓，分別產生穩(wěn)定的177。 15V電源，如圖21所示。該電源電路電源對稱性好，穩(wěn)定度高，可以作為寬帶放大器的電源。 直流穩(wěn)壓電源，設計要求當單相 220V交流電壓供電時，交流電壓變化范圍為 10％～+10％仍能正常工作，計算濾波電容值時，應考慮整流二極管、 LM781 LM7915的最小壓降 dU 。 輸出177。 15V時，設計輸出電流至少達到 500mA。 在 ? ?m a x 2 1 1 5 % 0 .7 1 5 4 .5dU U U V? ? ? ? ? ? ? ? 6 ? ?0. 5 0. 01 4. 5 11 11 .1C Q U I t U F?? ? ? ? ? ? ? ? ? 其中， U＝ （變壓器輸出交流電壓）， ， dU 為 781 7915的最小壓降。 一般三端集成穩(wěn)壓電路的最小輸入、輸出電壓差約為 2V，否則不能輸出穩(wěn)定的電壓，一般應使電壓差保持在 4V～ 5V，即經變壓器變壓，二極管整流，電容器濾波后的電壓應比穩(wěn)壓值高一些。 設計取 C＝ 3300 F? ，足以滿足需要。 另外，為了消除高頻雜散信號對電源的干擾，在 7815(7915)的輸入端，輸出端各并聯(lián) F? 的電容。 寬帶放大器的設計 選擇運算放大器 本設計要求寬帶放大器的頻帶寬度為 10kHz～ 4MHz，為了滿足設計要求，必須選擇特征頻率高的運放。 OP37集成運放的參數(shù)如下： Low Noise， 80n PPV? ( to 10Hz) 3nv/ Hz ＠ 1kHz Low Drift， V? /C? High Speed， 17 /Vs? Slow Rate 63MHz Gain Bandwidth Low Input Offset Voltage， 10 V? Excellent CMRR， 126dB(Common – Voltage ＠ l1V) High Open– Loop