高頻寬帶放大器的設(shè)計通信工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-02-14 16:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 多功能的寬帶放大器，使其能滿足現(xiàn)代信息處理對高頻寬帶放大器的多放面的需求。該放大器由運放OP37組成，該運放OP37具有精度高、頻帶寬、高頻特性好及轉(zhuǎn)換速度快等特點，通過對外電路元件參數(shù)選擇，可使放大器在3dB處通頻帶為10kHz～4MHz。在反饋網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)適當大小的電容，消除高頻脈沖尖峰，可使放大器在10kHz～4MHz頻帶內(nèi)增益起伏 1dB，從而獲得平滑的頻率特性，通過改變負反饋電阻，使放大器的增益?多級可調(diào)。 方案論證與比較 寬帶放大器方案一：用兩個SLJ550串聯(lián)構(gòu)成一個寬帶高增益放大器，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， 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(guān)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(diào)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(gòu)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(diào)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. DrDr2均為2匝，,穿孔磁芯LL2: RR6的導(dǎo)線引線, 。主要技術(shù)數(shù)據(jù)：工作電壓: =12VBU3工作電流: =28mABI圖11放大系數(shù)(1～1000MHz, RG=RL=60Ω時): 20dBpV噪聲系數(shù)(1～1000MHz, RG=RL=60Ω時): F5dB駐波比(1～1000MHz, RG=RL=60Ω時): =130mAaU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(jié)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(diào)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(guān)S，選擇反饋電阻，以實現(xiàn)增益值多級可調(diào)，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(nèi)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(shè)計要求。4圖12經(jīng)比較，方案三滿足題目設(shè)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(fù)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(chǎn)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(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)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(shè)計采用方案二。5第二章 主要電路的設(shè)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(shè)計。該系統(tǒng)的硬件設(shè)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(diào)。系統(tǒng)的另一部分為電源部分。 電源電路的設(shè)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(shè)計電路如圖21所示。圖21該電路由三端穩(wěn)壓器LM781LM7915組成。從輸入端輸入 15V由交流電轉(zhuǎn)換來的?直流電源，經(jīng)過三端穩(wěn)壓器LM781LM7915進一步穩(wěn)壓，分別產(chǎn)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(shè)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(yīng)考慮整流二極管、LM781LM7915的最小壓降 。dU輸出177。15V時，設(shè)計輸出電流至少達到500mA。 ??max215%??????6 ??..1CQUIt F???????其中，U＝（變壓器輸出交流電壓）， 為7817915dU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(yīng)使電壓差保持在4V～5V，即經(jīng)變壓器變壓，二極管整流，電容器濾波后的電壓應(yīng)比穩(wěn)壓值高一些。設(shè)計取C＝3300 ，足以滿足需要。F?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 的電容。F?
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