宽带直流放大器设计

引言
目录
引言
（一） 宽带直流放大器的发展背景
（二） 宽带直流放大器的发展现状
（三） 设计内容
二、 方案设计
三、 宽带直流放大器的电路设计
（一） 信号发生器电路设计
（二） 第一级电压放大电路设计
1. OPA690运算放大器芯片介绍
2. OPA690宽带运算放大器子电路设计
（三） 第二级放大电路设计
1. AD603压控增益放大器芯片介绍
2. 压控增益放大子电路设计
（四） 第三级放大电路设计
1. THS3001型高速功率运算放大器简介
2. THS3001功率放大子电路设计
（五） 总体电路设计
四、 宽带直流放大器的仿真系统设计
（一） 仿真原理图绘制
（二） 信号发生器仿真
（三） 放大器系统仿真
总结与展望
参考文献
致 谢
引言
宽带直流放大器的发展背景
本论文将以“宽带直流放大器系统的配置”当作研究课题，设计一款可以实现每一项预期功能指标的电子系统出来，以前本次论文必须对这类系统的发展背景和如今国内外所取得的研究成果做一个简要描述。图书馆的芯片资料和网上可供查阅到的数据资料显示，宽带直流放大器系统在很早以前就已经出现在人类社会了，这款器件的初期版本以至可能尚不能称之为是一个系统，这是由于它不单单功能简陋与此同时和电子系统的概念还相差甚远。
在宽带直流放大器系统的发展历史中总共出现了两大种类型的宽带直流放大器系统，其中第一种是较早期的用晶体管或者电子管等简易器件搭立的系统，而第二种则是集成电路技术成熟之后才出现的以集成芯片等典型处理器当作核心部分的集成系统。在宽带直流放大器系统的发展背景中，出现了多种不同外形的版本，接下来把几种较为典型的系统进行简要的介绍。通过核心部分器件并结合其它多种功能各异的集成芯片是完成高性能放大器的必经之路，依照开发人员的设计水平，各种层次不齐的智能 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$ 
特性都可以被良好的嵌入到宽带直流放大器系统中，该以体积高集成度的芯片作为内部核心架构的宽带直流放大器系统才算得上真正意义上的系统，它强大的控制作用是配置宽带直流放大器系统的首选，从而目前市面上许多性能突出的系统亦全是通过高性价比集成芯片来实现的。十八世纪后期英国的工业革命爆发后，珍妮纺纱机的工作成果带动了其它产业的立即崛起，其中一些简易的宽带直流放大器系统初态出现，此时它只能够实现一些较为简易的性能，而且里面以分立结构为主，近似看不到电子器件的身影，等到第二次工业革命后期，最早的用做放大电压电流信号的电子管被设计出来，这类元件是当今三极管的初态，那时的工程师将这些电子器件进行电路构建，能够完成宽带直流放大器系统电子系统的雏形。本课题就将以宽带直流放大器作为研究对象，结合大学期间所学的模电知识，并通过查阅大量资料文献，设计了一款高性能的宽带直流放大器系统。
宽带直流放大器的发展现状
通过对当前市场上全部的宽带直流放大器系统产品进行多角度较为之后可以发现，高端产品和中低端产品的价格区间具备极大一部分重叠区，差距不是很大，当前国内对高端产品的研究技术掌握力度还不是很够，而中低端产品与高端产品不论是在价格方面还是性能方面都没有足够的竞争力。宽带直流放大器系统的高度集成技术是国内外企业的研究重点，将完成宽带直流放大器系统的所有功能的电路所有合成在一片硅片中并且将一切接口管脚引出来，这是未来宽带直流放大器系统的最终发展趋势。宽带直流放大器系统的研究技术的掌握程度如今在国际上具有较为明显的差距，欧美一些发达国家因为对宽带直流放大器系统开始研发的时间比较早，从而在经过多年不断优化和改进过程中催生出很多学会了顶尖技术的企业，而国内多所企业和大学当前正沉下心去而且以攻坚克难的态度在对上乘宽带直流放大器系统进行设计。
设计内容
本文以直流宽带放大器作为研究课题，设计了一款能够手控增益的放大器系统，通过器件选择、电路设计以、PCB设计以及系统仿真，最终实现了如下指标：
(1) 最大电压增益AV≥60dB，输入电压有效值≤10mV，AV在0?60dB范围内手动连续调节。
(2)最大输出电压正弦波有效值VO≥2V,输出信号波形无明失真。
(3)3dB通频带0?5MHz;在0?4MHz通频带内增益起伏引≤1dB。
(4)放大器的输入电阻≥50Ω,负载电阻（50±2)Ω。
(5)设计并制作满足放大器要求所用的直流稳压电源。
(7)在增益AV=60dB时，输出端噪声电压的峰一峰值小于0.3V。
(8)3dB通频带0?10MHz;在0?9MHz通频带内增益起伏引≤1dB。
最大输出电压正弦波有效值VO≥10V，输出信号波形无明显失真。
方案设计
如下图1所示，直流宽带放大器系统的前置放大器部分由运算放大器构成的负反馈环路组成，实现20dB的固定增益；第二级为增益可控级，由AD603芯片构成，通过电位器构成的直流分压模块来进行第二级放大器的增益控制，控制范围为—20dB至40dB。
稳压电源部分采用LM7805和LM7905两款稳压芯片构成，为放大器芯片提供稳定的正负5V电压，确保放大器稳定工作。

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