2013全国大学生电子设计竞赛D题射频宽带放大器

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1、实用文档2013年全国电子设计竞赛射频宽带放大器（D题）文案大全实用文档射频宽带放大器设计报告摘要：本系统采用可控增益宽带放大器VCA820和固定增益宽带放大器THS3202，进行合理的的级联和阻抗匹配，在加入后级功率输出，全面提高了增益带宽积。应用单片机STC89C52对增益进行预置和控制，可实现0到60dB可调。而且综合应用了电容去耦、滤波、使用屏蔽线传输信号以及使用屏蔽罩等抗干扰措施以减少放大器的噪声并抑制高频自激。经测试，本方案完成了全部基本功能和部分扩展功。Abstract:Thesystemusescontrollablegai

2、nbroadbandamplifiersVCA820andfixed-gainbroadbandamplifiersTHS3202,areasonablecascadeandimpedancematching,poweroutputlevelafterjoining,andcomprehensivelyimprovethegain-bandwidthproduct.ApplicationsSCMSTC89C52presetandcontrolthegaincanbeachievedfrom0to60dBadjustable.Andcompr

3、ehensiveapplicationofthecapacitivedecoupling,filtering,useashieldedcabletransmissionsignalandtheuseofshieldsandothermeasurestoreduceinterferenceandtosuppresshighfrequencynoiseamplifierself-excitation.Aftertesting,theprogramcompletedallthebasicfunctionsandsomeextendedfuncti

4、onality.文案大全实用文档目录1．方案设计与论证31.1可控增益放大器方案31.2固定放大器方案31.3高频带通滤波器方案31.3稳压电源方案42．理论分析与计算42.1带宽增益积42.2通频带内增益起伏控制42.3放大器稳定性53．电路与程序设计53.1硬件电路设计53.1.1系统框图53.1.2前级放大电路63.1.2增益调控放大电路63.1.3带宽控制器63.1.4各级电源设计73.1.5主控制器电路73.1.6抗干扰处理83.2程序设计83.2.1主程序流程83.2.2中断程序流程93.3.3源程序94.测试方案与测试结果94

5、.1测试仪器94.3相关测试数据95.总结105.1本作品达到的指标如下：105.2存在问题及改进措施11参考文献：11附录1：11文案大全实用文档1．方案设计与论证经过仔细地分析和论证，我们认为此次射频宽带放大器可分为可控增益放大器，固定增益放大器，LC滤波，功率放大等模块。1.1可控增益放大器方案方案一：采用场效应管或三极管控制增益。主要利用场效应管的可变电阻区（或三极管等效为压控电阻）实现增益控制，本方案由于采用大量分立元件，频带宽，电路复杂，调试困难，稳定性差。方案二：为了易于实现最大60dB增益的调节，可以采用高速乘法器型D/A实

6、现，比如AD7420。利用D/A转换器的VRef作信号的输入端，D/A的输出端做输出。用D/A转换器的数字量输入端控制传输衰减实现增益控制。此方案简单易行，精确度高，但经实验知：转化非线性误差大，带宽只有几kHz，而且当信号频率较高时，系统容易发生自激。方案三：根据题目对放大电路增益可控的要求，考虑直接选取可调增益的运放实现（如运放VCA820）。其特点是以dB为单位进行调节，可调增益±40dB，可以用单片机方便地预置增益。方案三电路集成度高、条理较清晰、控制方便、易于数字化用单片机处理。所以本系统采用方案三。1.2固定放大器方案方案一：用

7、分立元件，此方案元器件成本低，易于购置。但是设计、调试难度太大，周期很长，尤其是短时间内手工制作难以保证可靠性及指标，故不采用此方案。方案二：使用高带宽电流型运放OPA685，G=10时，带宽达到200MHz，并能实际测试发现输出噪声较大，达不到设计要求。故不采用。方案三：使用低噪声集成运放THS32020，增益带宽积达2000MHz，实际测试，指标基本能满足题目扩展部分的性能要求。经比较，采用方案三。1.3高频带通滤波器方案方案一：采用有源带通滤波器，调试困难，在指定带带宽内起伏较大，难以达到指标要求。方案二：采用无源RC滤波器，电路简单

8、，衰减太大。方案三：采用无源滤波无源LC的优点是电路结构简单，不需要直流电源供电，可靠性高，缺点是在同频带内会对信号有衰减。经比较采用方案三。文案大全实用文档为了使通带尽量平坦滤