通信电子线路课程设计-宽带放大器.docVIP

大 庆 石 油 学 院 课 程 设 计 2009年 7 月 10 日 大庆石油学院课程设计任务书 课程 通信电子线路课程设计 题目 宽带放大器 专业 通信工程 姓名 祁庆男 学号 070602140117 主要内容、基本要求、主要参考资料等 主要内容: 本设计基于压控对数放大器设计，由主放大及输入输出电路、增益控制电路、显示及处理模块、测量电路和电源模块组成，具有宽带数字程控和数字AGC功能。其中的AD603的使用方便了程控增益，AD844的使用提高了输出电压的有效值范围。 基本要求： （1） 输入阻抗≥1kΩ；单端输入，单端输出；放大器负载电阻600Ω。（2） 3d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，需显示预置增益值。（4） 最大输出电压有效值≥3V，数字显示输出正弦波电压有效值。（5） 自制放大器所需的稳压电源。 参考资料： [1] 谢自美.数字电路[M].?南京：兵器工业出版社，2004. [2] 何力民.数字逻辑电路[M].上海：科学出版社，2006. [3] 刘国林.数字电路与逻辑设计[M].武汉：华中科技大学出版社，2005. 完成期限 2009、6、29—2009、7、 10 指导教师 专业负责人 2009年 6 月 29 日 目　录 1.设计要求 1 2.方案设计 1 2.1 课程分析及总体结构 1 2.2方案论证 2 3.单元电路设计、参数计算和器件选择 2 3.1单元电路设计 2 3.2系统调试 7 3.3 器件选择 8 4.电路的工作原理 8 5.总结 10 6.系统需要的元器件清单 10 参考文献 11 1.设计要求 （1）设计输入阻抗≥1kΩ；单端输入，单端输出；放大器负载电阻600Ω。（2）设计3d通频带10kHz～6MHz，在20kHz～5MHz频带内增益起伏≤1dB。（3）设计最大增益≥40dB,增益调节范围10dB～40dB（增益6级可调，步进 间 隔6d B，增益值与实测值误差的绝对值≤2dB），需显示预置值。 （4）设计最大输出电压有效值≥3V，数字显示输出正弦波电压值。 （5）自制放大器所需的稳圧电源。 2.方案设计 2.1课题分析及总体结构 图1 系统总体方框图 本设计全部采用集成电路，具有硬件电路形式简单，调试容易，频带宽，增益高，AGC动态范围宽的特点，且增益可调，步进间隔小。本宽带放大器以可编程增益放大。器AD603为核心，由三级放大器组成，前级放大主要是提高输入阻抗，对小信号进行放大；中间级为可变增益放大器，主要作用是实现增益可调及AGC功能，增益控制和AGC功能都由单片机控制，可预置并显示增益值，增益可调范围10dB～58dB，步进1dB，由单片机自动调节放大倍数可实现AGC功能，使输出电压稳定在4.5V~5.5V之间；后级放大进一步增加放大倍数，扩大输出电流，提升放大器的带负载能力，提高输出电压幅度。后级输出接峰值检波电路，检波电路输出由单片机采样并计算后，用液晶显示屏显示输出正弦波电压的有效值和峰峰值。由于宽带放大器普遍存在容易自激及输出噪声过大的缺点，本系统采用多种形式的屏蔽措施减少干扰，抑制噪声，以改善系统性能。 2.2方案论证 方案一：选用结电容小，fT 高的晶体管，采用多种补偿法，多级放大加深度负反馈，以及组合各种组态的放大电路形式，可以组成优质的宽带放大器，而且成本较低。但若要全部采用晶体管实现题目要求，有一定困难，首先高频晶体管配对困难，不易购买；其次，理论计算往往与实际电路有一定差距，工作点不容易调整；而且，晶体管参数易受环境影响，影响系统总体性能。另外，晶体管电路增益调节较为复杂，不易实现题目要求的增益可调。 方案二：使用专用的集成宽带放大器。如TITHS6022、NE592等集成电路。通过外接少数的元件就可以满足本题目要求，甚至远超过题目要求的带宽和增益的指标，但这种放大器难以购买，价格较贵，灵活性不够，不易满足题目扩展功能要求。 方案三：市面上有多种型号、各具特色的宽频带集成运算放大器。这些集成运算放大器有的通频带宽，有足够的增益，有的可以输出较高电压，使用方便