應(yīng)用現(xiàn)代無線通信制作噪聲放大器lna的畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-26 01:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 （31）VAIN為AD8367的電壓增益控制，范圍為0V～1V。所以在理論上兩級級聯(lián)可以達(dá)到85dB，這樣滿足所設(shè)計電路的40dB增益。由于芯片增益積及電壓限制問題，當(dāng)電壓放大到一定幅度時電壓繼續(xù)上升會失真，所以設(shè)計AD8367設(shè)置兩級增益為40dB較為合理的。可以調(diào)節(jié)增益控制網(wǎng)絡(luò)的滑動電阻，從而實現(xiàn)每級增益為20dB。然后系統(tǒng)后級通過OPA847實現(xiàn)10倍固定增益，從而實現(xiàn)本設(shè)計的60dB。第一級和第二級是分別用各自的電阻分壓來進行AD8367的增益。AD8367的頻率響應(yīng)特性曲線和電壓增益控制如圖33： 圖33 AD8367頻響特性曲線圖從頻響特性曲線可以看出AD8367在100MHz的頻帶范圍內(nèi)曲線是平坦的，可以滿足題目對通頻帶和增益的要求。 OPA847帶寬增益積系統(tǒng)后級的放大器是采用了OPA847運算放器，該運放的通頻帶很寬。OPA847可以提供了一個非常低輸入電壓噪聲和極低失真輸出的獨特結(jié)合，來獲得一個最大動態(tài)范圍的可用運算放大器。它擁有非常高的增益帶寬，可以在高增益?zhèn)魉透咝盘枎?，也可以在中等頻率提供非常低的失真信號和較低的增益。，實測能在增益20dB達(dá)到100MHz以上帶寬，完全符合題目的要求。OPA847的頻響特性曲線如圖34：圖34 OPA847頻響特性曲線圖從OPA847的頻響特性曲線可以看出同相響應(yīng)頻率特性在G=+20的時候，100MHz的頻帶范圍內(nèi)曲線是較為平坦的，可以滿足題目對通頻帶和增益的要求。所以設(shè)計OPA847為10倍固定增益。再與前面兩級級聯(lián)的AD8367運算放大器相連，從而實現(xiàn)本設(shè)計的60dB增益即放大1000倍。 AD8367放大器的電路設(shè)計根據(jù)芯片資料，AD8367基本連接壓控增益模式如下圖：圖331 AD8367基本連接壓控增益圖本設(shè)計是兩級AD8367設(shè)置增益為40dB，可以調(diào)節(jié)增益控制網(wǎng)絡(luò)的滑動電阻，從而實現(xiàn)每級增益為20dB。根據(jù)設(shè)計好的阻抗匹配和帶寬增益，所制作的原理圖如圖35： 圖35 AD8367原理圖 OPA847運算放大器的電路設(shè)計運算放大器是一種差模輸入、通常為單端輸出的高增益值流耦合的電壓運算放大器。運算放大器具有的特性：阻抗輸入無窮大、阻抗輸出為零等。反向放大器：輸入阻抗小，對前級造成的影響大。同向放大器：特點：輸入阻抗大，幾乎不影響前級。所以O(shè)PA847運算放大器設(shè)計成同相放大器電路[9]。如圖36：圖36 同相放大器根據(jù)虛斷和虛短原理，i1=if（虛斷），u= u+= ui（虛短），可以計算電壓放大倍數(shù)： （34）平衡電阻：R=Rf //R1，經(jīng)過計算和測試得出：R=50?，RG=，RF=750?。所得電路圖如圖37所示： 圖37 OPA847同相放大器原理圖如圖38：圖38 OPA847原理圖 電源模塊設(shè)計在本設(shè)計中，運放及電阻分壓所需供電電源為177。5V。采用7807905三端穩(wěn)壓器構(gòu)成穩(wěn)壓電源。，電路簡單，只要和兩個電容就能組成應(yīng)用電路，就能比較方便的設(shè)計成穩(wěn)定電源。電源經(jīng)常使用，設(shè)計中選取了輸出功率較大如50W的變壓器，來防止電流和功率過大造成電路燒壞等帶來的危險。全波整流濾波電路和變壓器產(chǎn)生輸入電壓。我們用一個220:12的變壓器得到約12V的交流電壓經(jīng)過橋式整流得到一個約12V的直流電壓來當(dāng)7805的輸入電源。 三端固定正壓穩(wěn)壓器7805電源電路設(shè)計中，變壓器芯片與地之間的輸入端和輸出端分別接小容量（～10181。F）電容Ci、Co外，通常還需在靠近芯片引出腳處接大容量濾波電容到地。減小高頻噪聲可以分別并聯(lián)上Co來壓窄芯片的高頻帶寬和并聯(lián)接上Ci來抑制芯片自激振蕩[10]。根據(jù)應(yīng)用電路的方式和芯片輸出電壓高低的不同，可以采取不同的Ci和Co的數(shù)值，如圖39。圖39 7805正穩(wěn)壓電源 三端固定負(fù)壓穩(wěn)壓器7905 芯片的輸入端加上負(fù)電壓UI，然后經(jīng)7905變壓，在輸出端得到負(fù)電壓UO。芯片的公共端接地，抑制輸出噪聲可以并聯(lián)Co，抑制輸入電壓UI中的紋波和防止芯片自激振蕩可以并聯(lián)電容Ci。為防止輸出端大電容上儲存的電壓反極性加到輸入、輸出端之間并在輸入端偶然短路到地?zé)龎男酒?，可以并接大電流保護二極管D。如圖310。 圖310 7905負(fù)穩(wěn)壓電源 電源模塊電路電源直接用平常家電用的220V交流電來供電，220V交流點經(jīng)過T1變壓后得到一個約12V的交流電，然后再經(jīng)過4個整流二極管組成的整流電路，得到一個約12V的直流電壓，為7805共電，7805穩(wěn)壓得到的VCC也就是5V電壓，為7805共電，7905穩(wěn)壓得到的VCC也就是5V電壓。電路圖如圖311： 圖311 穩(wěn)壓電源電路 增益調(diào)節(jié)控制設(shè)計 采用電阻分壓網(wǎng)絡(luò)衰減調(diào)節(jié)增益進行電壓控制增益，利用歐姆定律電阻分壓的電路將信號進行分壓。設(shè)置增益調(diào)節(jié)控制電路輸出電壓范圍為0V～1V。，從而實現(xiàn)每級增益為20dB。該電路采用一大一小耦合電容和高頻扼流圈，減少電路對高頻的干擾。原理圖如圖312所示： 圖312 增益調(diào)節(jié)控制電路 整機屏蔽結(jié)構(gòu)的設(shè)計射頻寬帶放大器存在與其他高頻儀器設(shè)備的兼容和共存問題。其中最重要的問題是電磁兼容性問題。電磁兼容設(shè)計要有抵抗外面電磁的干擾能力，同時不會對外部電路或電器造成干擾。我在設(shè)計系統(tǒng)時用到的電磁兼容控制
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