高增益寬帶放大器的研究與設(shè)計畢業(yè)論文-在線瀏覽
2025-08-13 04:01本頁面
【正文】 1dB左右。增益調(diào)節(jié)0dB53dB。文章介紹了一種基于模擬運算放大器實現(xiàn)的增益可控的寬帶放大器。南京師范大學(xué)中北學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）（ 2013 屆）題 目： 高增益寬帶放大器的研究與設(shè)計 專 業(yè)： 電子信息工程 姓 名：XXX 學(xué) 號： XXX 指導(dǎo)教師： 王興和 職 稱： 教授 填寫日期： 2013510 南京師范大學(xué)中北學(xué)院教務(wù)處 制26摘要在無線通信系統(tǒng)中，高增益寬帶放大是其重要的組成部分，它性能的好壞對整個系統(tǒng)起著重要的的作用。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，軍用和民用對其提出了更高的要求，對射發(fā)系統(tǒng)的研制提出了更高的要求甚至是全新的要求。該器件由三個部分組成，第一部分由運算放大器OPA2613組成，第二部分中間級連續(xù)可調(diào)增益由放大器OPA842完成，第三部分功放由AD811完成。放大器噪聲小, 動態(tài)范圍寬。通過反饋電阻可調(diào)，可實現(xiàn)增益的變化。整個系統(tǒng)工作可靠，穩(wěn)定，而且成本低效率高。它根據(jù)接收到的信號強弱，不斷的進行手動增益調(diào)節(jié)，已獲得足夠大的信號。因此，放大電路對不同頻率的信號具有不同的放大能力，其增益的大小和相移均會隨頻率變化而變化，即增益是信號的頻率的函數(shù)。為了克服以上局限，需要電路優(yōu)化兼顧制造工藝，才能設(shè)計出高性能的帶寬放大器。 國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀放大電路發(fā)展到現(xiàn)在，有許多種類和應(yīng)用，模電教科書就介紹過，共基級，共集電極，共發(fā)射級。隨著功放相關(guān)理論的進一步發(fā)展，更優(yōu)的帶寬放大器會出現(xiàn)，并應(yīng)用于無線電通信。13年5月13號三星電子通過研究和實驗，在28GHz的超高頻段，以每秒1Gb以上的速度，成功實現(xiàn)了傳送距離在2Km范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。目前針對高線性的研究，已經(jīng)成為熱點，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新技術(shù)和新穎的方案，與傳統(tǒng)的帶寬窄，放大倍數(shù)底的方法相比有了很好的進步，而且放大芯片的集成度越來越高，體積也越來越小。 第二章 帶寬放大的主要指標和常見問題 工作頻帶寬度帶寬放大的工作頻率常用倍頻表示。一般把頻率響應(yīng)的高低二個半功率點間的頻率差定義為放大電路的帶寬或通頻帶。他們實際反應(yīng)放大電路在輸入信號控制下，將供電能源能量轉(zhuǎn)化為能量信號的能力。這樣分貝表示的電壓增益和電流增益分別表示如下：電壓增益=20 lg|Av| dB電流增益=20 lg|Ai| dB由于功率與電壓（或者電流）的平方成比例，因而功率增益表示為：功率增益=10 lgAp dB電壓增益和電流增益之所以采用絕對值，是考慮到在某些情況下Av或Ai為負數(shù)，這意味著輸出與輸入之間的相位關(guān)系為180176。例如，當放大電路的電壓增益為20dB時，表示信號電壓經(jīng)過放大電路后，衰減為原來的1/10，即|Av|=。上述二點有助于簡化電路的分析和設(shè)計過程。輸出電壓Vo和Vi具有線性關(guān)系，如電路圖23所示輸出應(yīng)該是輸入的10倍。由于構(gòu)成放大電路的元器件本身是非線性的，加之放大電路工作電源受到有限電壓的影響限制，所以，實際的傳輸特性不可能達到理想情況。由于放大電路這種非線性特性引起的失真稱為非線性失真。示波器輸入輸出如圖24通道A輸出（黑線）通道B輸入（紅線）圖24輸入輸出波形圖測試二：輸入頻率為1MHz，振幅為1Vp的正弦波。(2n+1)π (n=0，1，2，…)上述公式是在負反饋的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來的，相應(yīng)條件是在180176。 穩(wěn)定工作的條件及穩(wěn)定分析根據(jù)AF的幅頻和相頻波特圖來判斷，設(shè)G(dB)=20lg|AF| dB。時(滿足相位條件)：若G0，則電路穩(wěn)定；若G≥0 (滿足幅度條件)，則自激。滿足相位條件，能自激。 消除自激振蕩的方法自激振蕩有幅度條件和相位條件，只要能夠使其中的一個條件不符合，電路就可以穩(wěn)定地工作。方法二：改變主極點 與前一種方法相比，這種方法在補償前，后極點的個數(shù)不變，只是把原來的主極點左移，使之遠離其他極點，直到|AF|波特圖上的第二個極點不超過0dB線為止 （2）密勒補償 主極點補償中所用的電容和電阻都比較大，在集成電路內(nèi)部使用比較困難，這是可用密勒效應(yīng)，將補償元件跨接在某放大級的輸入和輸出之間，如圖26所示。圖26密勒效應(yīng)補償 噪聲干擾放大電路是一種弱電系統(tǒng)，具有很高的靈敏度，因而容易受到接受外界和內(nèi)部一些無規(guī)則信號的影響。因此，噪聲和干擾在高靈敏度放大電路中必須要認真對待。放大電路的噪聲指標噪聲系數(shù)減小噪聲的方法：選擇低噪聲集成運放。由于電路需要直流供電，但是電源電壓都是由交流信號轉(zhuǎn)換而來的，或多或少存在交流成份，在實際電路中會對電路性能產(chǎn)生影響如圖27，因此消除這種影響非常有必要。因為電容有隔直流通交流的作用，當電源電壓中有交流分量時，電容器就會把交流成分濾掉，只剩下穩(wěn)定的直流分量。 他們具有非常低的噪聲，
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