毕业论文（设计）--宽带放大器的简便设计法

《毕业论文（设计）--宽带放大器的简便设计法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、毕业论文（设计）开题报告姓名：鲁泉学号：专业：电子信息科学与技术指导老师：毕业论文（设计）题目：宽带放大器的简便设计法1、查阅文献资料摘要本作品通过采用单位增益稳定宽带低噪声电压反馈运算放大器OPA820ID和高速电流反馈运算放大器THS3091D作为放大电路，并利用DC-DC变换器TPS61087DRC为末级放大电路供电，实现了放大器电压增益≧40dB(100倍)，下限截止频率不高于20Hz，上限截止频率不低于5MHz（扩展上限频率不低于10MHz），在输出50Ω负载上，放大器最大不失真输出电压峰峰值≥10V。当放大器输入为正弦波时，可测量并数字显示放大器输出电压的峰峰值和

2、有效值。系统由前级放大模块，中间级放大模块，末级功率放大模块，单片机显示模块和电源模块（AC－DC和DC－DC）构成。本系统综合应用了电容、电感和电子稳压滤波等抗干扰措施以抑制放大器的噪声，合理排板、布线，有效抑制高频自激，改善了放大器的稳定性，较好的实现了基础部分和发挥部分的要求。2、立题依据及主要研究内容、方案及思路立题依据：（1）随着社会生产力的发展，人们迫切地要求能够远距离随时随地迅速而准确地传送多媒体信息。于是，无线通信技术得到了迅猛的发展，技术也越来越成熟。而宽带放大器是上述通信系统和其它电子系统必不可少的一部分。由此可知，宽带放大器在通信系统中起到非常重要的作用

3、，于是人们对它的要求也越来越高。（2）我们已经学习了有关放大器的结构功能，及它其他的一些作用，这使我们对它有了基本的了解，因此选择这个题目是可行的（3）随着微电子技术的发展，宽带运算放大器在科技应用中起着越来越重要的作用。宽带运算放大器已经广泛应用于加与D，A11转换器、有源滤波器、积分器、精密比较器、波形发生器和视频放大器等各种电器中，这些电路不仅要求提高运算放大器的频带宽度、转换速率和电压增值，同时还要降低其输入失调电压和电流以及温度漂移。我选这个题目主要是将理论应用到实际生活中。主要研究内容：1.1课题研究背景1.2宽带放大器的发展状况1.3本文的研究内容及意义2宽带放

4、大器的概述2.1宽带放大器的简介2.1.1什么是宽带放大器2.1.2宽带放大器的分类2.2宽带放大器的工作原理3宽带放大器的简便设计3.1宽带放大器的理论设计原理3.2宽带放大器的设计方法4宽带放大器的实例4.1宽带放大器的设计实例4.2宽大放大器的实验测试结果11研究方案（思路）：1、系统总体方案根据设计要求，本系统总共分为五大部分：第一部分：前级放大模块。通过OPA820ID宽带电压运放，实现对输入小信号放大10倍（20dB）的功能；第二部分：中间级放大模块。采用OPA820ID宽带电压运放，实现信号的5倍（14dB）放大的功能；第三部分：功率放大模块。采用驱动负载能力较

5、大的THS3091D放大器实现，其压摆率高，且能支持±5V~±15V的供电，THS3091D能够驱动50Ω负载电阻。本级实现信号的约3倍（8dB）放大的功能；第四部分：单片机显示模块。输入为正弦波时，数字显示放大器输出电压的峰峰值和有效值；第五部分：电源变换模块。采用升压型DC-DC变换器TPS61087设计的开关电源，为末级放大电路提供+18V直流电源。2、系统总体框图输出检波F4302274单片机显示电源OPA820ID（20dB）OPA820ID（14dB）THS3901（约8dB）DC-DC变换器TPS61087电源AC-DC直流电源电源信号输入信号输出AC220V输

6、入DC+5V11二、理论分析与计算1、增益分配：本题目要求放大器电压增益≧40dB(100倍)，最大不失真输出电压峰峰值≥10V，根据公式：电压增益=20lg

7、Av

8、dB，以及通过实验，为了消除自激，我们最终采用三级放大，算出

9、Av

10、=

11、Av1*Av2*Av2

12、≧100，初级由0PA820D实现20dB的放大，中间级由0PA820D实现14dB的放大，末级放大由THS3091D实现约8dB的放大。因此，给第一级放大电路分配10倍增益，给第二级放大电路分配5倍增益，给末级放大电路分配约3倍增益。由此可以算出电阻比值，对于反相放大电路，公式为：Av=―Rf∕R1。2、带宽增益积（

13、GBP）：带宽增益积是衡量放大器性能的一个参数，这个参数表示的是增益和带宽的乘积，即GBP=A*BW，题目要求在最大增益下，放大器下限截止频率fL不高于20Hz，上限截止频率fH不低于5MHz（扩展上限频率不低于10MHz），所以，带宽BW=fH―fL。3、放大器稳定性：放大器稳定性是指在其带宽范围内幅频曲线的稳定性。提高放大器的稳定性，可以采用相位补偿的方法，增加其零点，抵消极点来实现。在调试过程中，在电压反馈型运放OPA820ID，我们引入电容进行相位补偿；对于高速、宽带的电流反馈型运放THS309