基于AD603控放大器.docVIP

本科课程设计 题 目 ： 宽带程控放大器 姓 名 卢少林 学 号 2008130330 院 （系） 物理与信息科学学院电子系 专业、年级 电子信息科学与技术 2008级 指导教师 朱晋 二○一一年十月 概要 本设计是采用AD603可控增益放大器芯片设计的一款高增益，高宽带直流放大器，采用两级级联放大电路了，提高了放大增益，扩展了通频带宽，而且具有良好的抗噪声系数，采用AT89S52芯片控制数模转换(DAC0832芯片)进行程控放大控制，在0—20MHz频带内，放大倍数在0-40dB之间进行调节，增益起伏为1dB。系统具有键盘输入预置，增益可调和液晶显示，具有很强的实际应用能力。 关键词：AD603,AT89S52,DAC0832，宽带直流放大器，程控放大器，高增益放大器 系统方案框图 设计原理： 本设计采用模块化组合而成，共有十个模块，各模块的分析如下所示，采用模块分析的原因是便于检测，容易对系统进行进一步的改进与研究。小信号（10MHz，50mV）从函数发生器进入信号输入，经衰减50倍后被送入AD603进行放大处理，然后送入AD811功率放大外加20欧姆的负载电阻，AD603的放大倍数由单片机AT89S52芯片经过D/A模数转换模块，控制电压转换模块控制，放大倍数有键盘输入，并在1602液晶上显示出来，函数信号发生器输出的信号和系统输出信号分别通过峰值检波电路，将信号的峰值读入单片机中，并在1602液晶上显示出来，以便于验证实验的正确性。 信号输入衰减电路 由于函数信号发生器产生的小信号经过信号线输出到电路输入端的过程中，由于环境干扰可能导致干扰信号的幅度较输入信号的幅度还大，从而导致程控放大器不能正常工作，因此本实验增加了高宽带的衰减电路，衰减幅度是50倍，使函数信号发生器产生较大的信号，经过衰减电路进入系统中，能够有效的减小干扰而使程控放大器正常工作。本实验采用OPA642芯片作为衰减电路的核心，OPA642具有高宽带，抗干扰能力强等优点，能够很好保证电路的性能指标。 AD603程控放大模块 AD603是美国AD公司继AD600后推出的宽频带、低噪声、低畸变、高增益精度的压控VGA芯片。可用于RF/IF系统中的AGC电路、视频增益控制、A/D范围扩展和信号测量等系统中。 以下是AD603芯片引脚功能图  AD603的三种模式 模式一：将VOUT与FDBK短路，即为宽频带模式（90MHz宽频带），AD603的增益设置为-11.07dB~+31.07dB. 模式二：VOUT与FDBK之间外接一个电阻REXT，FDBK与COMN端之间接一个5.6uF的电容频率补偿。根据放大器的增益关系式，选取合适的REXT，可获得所需要的模式一与模式三之间的增益值。当REXT=2.15千欧时，增益范围为-1~+41dB。 模式三：VOUT与FDBK之间开路，FDBK对COMN连接一个18uF的电容用于扩展频率响应，该模式为高增益模式，其增益范围为+8.92~+51.07dB，带宽为9MHz. 本设计采用模式二 增益G(dB)与控制电压VG之间的关系为：GdB）=40VG+Goi（i=1,2,3），其中VG=VGPOS-VGNEG（单位为伏特），Goi分别为三种不同模式的增益常量：GO1=10dB，GO2=10~30dB（由REXT决定，当REXT=2.15千欧时，GO2=20dB），GO3=30dB。 本试验采用模式二，即控制电压控制在-0.5V~+0.5V之间，就能保证放大器放大倍数在0dB~40dB之间连续可调，根据程序设计， 可以保证放大倍数最小步进为0.1dB。 上图为基于AD603的可控放大器的原理图 AD811功率放大模块 功率放大电路采用了OPA690射级跟随器与AD811射频功放芯片构成，OPA690是高宽带的功率放大器，其组成的射级跟随器能有效的将后级电路与前级电路进行隔离，且具有500MHz的带宽，足以放大本实验所要求的