甘肃省中等职业学校电子设计竞赛选拔试题a

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1、甘肃省中等职业学校电子设计竞赛选拔试题竞赛注意事项（1）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校学生。（2）设计结果以电子文档的形式保存，并于2008年5月23日16：00之前发送到甘肃省机械工业学校闫全民老师收，电子邮箱：195583181@qq.com。（4）带队教师和参赛学生清楚填写以下相关资料。参赛学校名称姓名身份证号码联系电话平凉信息工程学校指导教师杨义62242819810124001413085997485学生（限1人）刘俊62272719881024591815809447803（5）2008年5月23日16：00竞赛结束宽带放大器（A题）一、任务设计并制作一个宽带放大器。二、要求1

2、、基本要求（1）输入阻抗≥1KΩ；单端输出；放大器负载电阻600Ω。（2）3dB通频带10KHz~6MHZ,在20KHz~5MHz频带内增益起伏≤1dB。（3）最大增益≥40dB，增益调节范围10dB~40dB（增益值6级可调，步进间隔6dB，增益预置值与实测值误差的绝对值≤2dB），需显示预置增益值。（4）最大输出电压有效值≥3V，数字显示输出正弦电压有效值。（5）自制放大器所需的稳压电源。.2、发挥部分（1）最大输出电压有效值6V。（2）最大增益≥58dB（3dB通频带10KHz~6MHz，在20KHz~5MHz频带内增益起伏≤1dB），增益调节范围10dB~58dB（增益9级可调，步进间

3、隔6dB，增益预置值与实测值误差的绝对值≤2dB），需要显示预置增益值。（3）增加自动增益控制（AGC）功能，AGC范围≥20dB，在AGC稳定范围内输出电压有效值应稳定在4.5V≤VO≤5.5V内（详见说明4）。（4）输出噪声电压峰—峰值VON≤0.5V。（1）进一步扩展通频带、提高增益、提高输出电压增益幅度、扩大AGC范围、减小增益调节步进间隔。（2）其他。三、评分标准项目满分基本要求设计与总结报告：设计方案（方案比较、设计与论证、测试方法）、电路图.50发挥部分完成第（1）项10完成第（2）项12完成第（3）项7完成第（4）项2完成第（5）项16其他3四、说明1、基本要求第（3）项和发挥

4、部分第（2）项的增益步进级数对照表如下：增益步进级数123456789预置增益值（dB）1016222834404652582、发挥部分第（4）项的测试条件为：输入交流短路，增益为58dB。3、宽带放大器幅频特性测试框图如下图所示信号源示波器/电压表4、AGC电路常用在接收机的中频或视频放大器中，其作用是当输入信号较强时，使放大器增益自动降低；当信号较弱时，又使其增益自动增高，从而保证在AGC作用范围内输出电压的均匀性，故AGC电路实质是一个负反馈电路。发挥部分第（4）项中涉及到的AGC功能的放大器的折线化传输特性示意图如下所示；本题定义：AGC范围=20log[VS2/VS1]-20log[

5、VOHOHOO/VOL]（dB）；要求输出电压有效值稳定在4.5V≤VO≤5.5V范围内，即VOL≥4.5V、VOH≤5.5V。宽带放大器的设计本设计由三个模块电路构成：前级放大电路（带AGC部分）、后级放大电路和单片机显示与控制模块。在前级放大电路中，用宽带运算放大器AD603两级级联放大输入信号，输出放大一定倍数的电压，经过后级放大电路达到大于6V的有效值输出。ADUC812的单片机显示、控制和数据处理模块除可以程控调节放大器的增益外，还可以实时显示输出电压有效值。　　本设计采用高级压控增益器件，进行合理的级联和阻抗匹配，加入后级负反馈互补输出级，全面提高了增益带宽积和输出电压幅度。应用单

6、片机和数字信号处理技术对增益进行预置和控制，AGC稳定性好，可控范围大，完成了题目的所有基本和发挥要求。一.方案论证与比较　　1.可控增益放大器部分　　方案一简单的放大电路可以由三极管搭接的放大电路实现,图1为分立元件放大器电路图。为了满足增益60dB的要求，可以采用多级放大电路实现。对电路输出用二极管检波产生反馈电压调节前级电路实现自动增益的调节。本方案由于大量采用分立元件，如三极管等，电路比较复杂，工作点难于调整，尤其增益的定量调节非常困难。此外，由于采用多级放大，电路稳定性差，容易产生自激现象。　　　　图1方案二为了易于实现最大60dB增益的调节，可以采用D/A芯片AD7520的电阻权网

7、络改变反馈电压进而控制电路增益。又考虑到AD7520是一种廉价型的10位D／A转换芯片，其输出Vout=Dn×Vref/210，其中Dn为10位数字量输入的二进制值，可满足210=1024挡增益调节，满足题目的精度要求。它由CMOS电流开关和梯形电阻网络构成，具有结构简单、精确度高、体积小、控制方便、外围布线简化等特点，故可以采用AD7520来实现信号的程控衰减。但由于AD7520对输入参考电压V