一种高增益步进可调的宽带直流放大器设计.PDF

设计应 用 一种高增益步进可调的宽带直流放大器设计 青岛理工大学自动化工程学院 李文剑 湖南工学院电气与信息工程学院 王小虎 设计了一种宽带直流放大器。该系统采用两级宽带压控可变增益放大器AD603和高精度、高分辨率的12位数模转换器TLV5638实现可靠的高增益及增益高精度连 【摘要】 续步进可调。输出级采用大电流输出运放THS6022，以提高带负载能力和输出电压。在带宽选择上，使用高速运放构成有源滤波器和高灵敏的信号切换继电器实现不同带 宽设置。该系统采用了抗干扰措施有效地减少噪声、电源纹波并抑制自激。经测试，系统增益最小0dB，最大增益80dB，步进1dB,并可预置增益，误差小于0.2dB，通过有 效散热、增益调整，使得在50Ω负载下最大输出电压有效值能达到10V，并稳定工作。该系统在自动化要求较高的系统中具有较好的实用性。 增益；步进；宽带；放大器 【关键词】 1.引言 AG(dB)=40U+10 (1) 将220V市电经过变压、整流电路后，采 随着通信技术和微电子技术的发展，宽带 两级AD603增益和控制电压的关系为式 用常见的稳压集成电路LM78××、LM79××系 放大器在科学研究、生产应用中扮演着重要的 (2)： 列稳压。在额定功率范围内，电压可以保持稳 角色[1]。宽带放大器主要应用于音响设备、有 AG(dB)=40U +40U 20 (2) 定，但即使经过良好的滤波处理，输出纹波仍 1 2- 线电视、无线通信系统中，宽带通信技术的日 两片AD603级联后，带宽会下降，两级 较大，会给电路前级带来噪声干扰，为此将 益发展对宽带放大器的技术指标要求也逐渐增 AD603级联后的总的3dB带宽对应单级AD603的 其与运放组成的高级伺服电源给AD603供电， 加。由于宽带放大器具有低噪声、低非线性失 1.5dB带宽。而单级AD603带宽是90M，因此级 性能堪比蓄电池。在高电压部分采用LM317、 真以及良好的匹配性等特点，目前已广泛应用 联后的AD603带宽为60M。电路如图2所示。 LM337稳压，在典型运用上加以改进可得到输 现代无线接入技术和远程通信系统[2]。 出波纹极小的电压，功率也可满足要求。电路 传统宽带放大器的设计主要采用分立元 如图5所示。 件实现，如场效应管或三极管。为提高放大倍 数多采用多级放大电路实现。由于大量采用分 立元件，硬件电路本身比较复杂，致使工作点 难以调整，电路重要的技术指标如增益控制和 高带宽具都难以实现，特别对增益的定量调节 复杂繁琐[3]。本文采用集成芯片宽带压控可变 增益放大器AD603和大电流输出运放THS6022， 设计了一款高增益、步进连续可调的宽带放大 器。 图2 增益控制电路 2.系统设计 3.2 功率放大部分 本文系统框图如图1所示，采用AT89S52 从前级出来的信号只有4Vpp，输出到有效 单片机作为控制核心，采用红外遥控进行增益 值10V，后级需放大7到8倍。先用AD811对前级 输入及带宽切换，显示模块采用TG12864，该 进行电压放大，提高幅度，用TI公司的大电流 模块具有可视面积大，美观大方等优点。放 输出运放THS6022提高带负载能力。电路如图3 图5 电源电路 大电路主要由可控增益模块、滤波器电路和固 所示。 4.系统软件