正弦波放大电路与移相电路设计.pdf

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1、正弦波放大电路与移相电路设计一、性能指标：输入为双极性信号，幅值不大于200mV的正弦波；频率分别为10KHz-50KHz、100KHz-3MHz；增益20db-40db可调，输出电压为幅值0-5V；输入输出电阻:50欧姆对10k、30k和50k信号可进行相位调整。二、器件选型集成运放：THS3091、OPA300、VCA810场效应管：2N3686三、电路模块1.正弦波放大电路2.实现增益步进可调3.0～360°可调移相电路设计四、电路设计1.正弦波放大电路：1kΩKey=A50%R1U143R

2、12R106V150Ω27THS3091DDAV250ΩV3200mVpk50MHz0°18V18V由于题目要求电路既能在低频（10KHz-50KHz）进行信号放大、又要在高频（100KHz-3MHz）可以进行信号放大，可选用增益带宽积较大的两类常用高速运放——THS3091、OPA300。通过multisim模拟放大波形输出，发现OPA300在低频段的波形失真严重、高频段表现很好；而THS3091无论在低频还是高频，放大性能都较好，所以本文选用运放THS3091。专业文档供参考，如有帮助请下载。

3、（1）下图为OPA300在输入频率为50kHz和50MHz下的放大性能(50kHz)(50MHz)（21）下图为THS3091在输入频率为50kHz和50MHz下的放大性能(50kHz)(50MHz)2.实现增益步进可调电路1中的电路用滑动变阻器实现增益可调，效果比较粗糙，方法比较老旧，不能做到精确调控。为实现增益步进可调，最笨的方法是采用多个上述的电流反馈放大器级联，用电阻网络选通的方式来实现增益可调，但此法麻烦不说，还不稳定。专业文档供参考，如有帮助请下载。这里，我们选用压控增益放大器：TI的

4、VCA810在±40dB的增益可调范围内拥有35MHz的带宽，满足题目的指标要求。电压控制增益可变放大器：该放大器的3dB带宽为25MHz，满足本题要求。VC从-2V调整到0V可实现对输入信号的（-40dB）到（40dB）可调，其增益表达式为：G(dB)40(VC1)3.移相电路设计(1)0～360°可调移相电路设计利用两级移相放大器可以组成0～360°可调移相电路。0～360°可调移相电路如图所示。图中Q1和Q2是0～180°相移放大器，两级移相放大器可以完成0～360°。Q3是缓冲放大器。调节

5、电位器RP1和RP2，可以使输入信号产生移相。VCC12VR1R92.2kΩ2.2kΩR2C1C26.8MΩ10nF10nFQ1Q2Q3C3200μF2N36862N36862N3686R1350ΩR3R5R8R71.0MΩR41MΩ50%R61MΩ25%4.7kΩ2.2kΩKey=A4.7kΩKey=A专业文档供参考，如有帮助请下载。此电路虽说可以实现0～360°移相，但在移相过程中不可避免地降低了幅度值，对于本题不能使用，下面介绍一种等幅移相电路，其可调相范围为0～-150°，虽说降低了相位调

6、节范围，但保证了幅度的恒定，符合本题相位微调同时不改变幅度的要求。（2）等幅移相电路设计U143R3V11VpkR1610Ω100%THS3091D30kHzKey=A27R21kΩ0°50ΩR4C11kΩ4.7μFV3V218V18V2R3X令X12fC1,则输出输入的相位差为arctan(22),下面是R3X用multisim仿真等幅移相器的波形(信号频率假定为f50kHz，固定电容值为C14.7uF，改变R3的阻值):专业文档供参考，如有帮助请下载。专业文档供参考，如有帮助请下载。