畢業(yè)設計---寬帶放大器設計說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p><b>　　第一章 引 言3</b></p><p>　　1.1寬帶放大器的概述3</p><p>　　1.2本課題設計的意義4</p><p

2、>　　第二章 總體設計5</p><p>　　2.1寬帶放大器的主要技術指標5</p><p><b>　　2.2設計要求5</b></p><p>　　2.3 方案論證與比較6</p><p>　　2.3.1 可控增益放大器6</p><p>　　2.3.2 后級固定增益放大器

3、6</p><p>　　2.4 總體設計思路7</p><p>　　2.5 AD603芯片簡介7</p><p>　　2.5.1 AD603的特性7</p><p>　　2.5.2 電氣性能8</p><p>　　2.5.3 使用注意事項10</p><p>　　2.6 直流穩(wěn)壓電源

4、10</p><p>　　2.7 前級放大器和AGC的設計11</p><p>　　2.8后級放大設計14</p><p>　　第三章 電路安裝與調(diào)試16</p><p>　　3.1 電路的安裝16</p><p>　　3.2主要測試儀器16</p><p><b>　　3.

5、3 測試16</b></p><p><b>　　總結(jié)18</b></p><p><b>　　參考文獻19</b></p><p><b>　　致謝20</b></p><p><b>　　附錄21</b></p>&

6、lt;p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設計部分采用集成電路，具有硬件電路形式簡單，調(diào)試容易，頻帶寬，增益高，AGC動態(tài)范圍寬的特點，且增益可調(diào)。本寬帶放大器以可編程增益放大器AD603為核心，主要由三個模塊電路構(gòu)成：前級放大電路、后級放大電路、AGC自動增益控制電路。電路由三級放大器組成，前級放大主要是提高輸入阻抗，對小信號進行放大；中間級為可變增益放大器，主要作

7、用是實現(xiàn)增益可調(diào)及AGC功能。后級放大進一步增加放大倍數(shù)，擴大輸出電流，提升放大器的帶負載能力，提高輸出電壓幅度。由于寬帶放大器普遍存在容易自激及輸出噪聲過大的缺點，本系統(tǒng)采用多種形式的屏蔽措施減少干擾，抑制噪聲，以改善系統(tǒng)性能。</p><p>　　關鍵詞：前級放大器，AGC自動增益控制，后級放大器，寬帶放大器，AD603</p><p><b>　　第一章 引 言</b

8、></p><p>　　1.1寬帶放大器的概述</p><p>　　隨著電子技術的發(fā)展及其應用的日益廣泛，被處理信號的頻帶越來越寬。例如，在電視接收機中，由于圖像信號占有的頻率范圍為0~6MHz。為了不失真地進行放大，要求放大器的工作頻率至少50Hz~5MHz,最好是0~6MHz。再如，在300MHz的寬帶示波器中，Y軸放大器需要具有0~300MHz的通頻帶。放大這類信號的寬帶放大器

9、稱為視頻放大器。</p><p>　　在雷達和通信系統(tǒng)中，也需要傳輸和放大寬頻帶信號。例如，同時傳輸一路電視和幾百路電話信號的微波多路通信設備，放大器的通頻帶約需20MHz。若設備的中頻選為70MHz，則相對通頻帶達30%左右，這就需要寬頻帶的中頻放大器。而雷達系統(tǒng)中信號的頻帶可達幾千兆赫。要放大這樣的信號，就更需要采用寬帶放大器。</p><p>　　雖然寬帶放大器的下限頻率低，但由于其

10、上限頻率很高，因此三極管必須采用特征頻率飛fT很高的高頻管，分析電路時也必須考慮三極管的高頻特性。寬帶放大器，從技術上講，比一般低頻放大器要求高。這不僅因為它的頻帶寬，而且還由于它所放大的信號，最終接受的感覺器官往往是眼睛，而不是耳朵。前者比后者敏感得多。所以，在低頻放大器中未考慮的一些問題，例如相位失真等，在寬帶放大器中就必須予以考慮。不同用途的寬帶放大器，其電路形式有所不同，大體上可分為兩種情況。放大從零頻到高頻信號的寬帶放大器，一

11、般采用直接耦合的直流放大器；放大從低頻到高頻信號的寬帶放大器，多采用阻容耦合放大器。但不管哪一類寬頻帶放大器，由于頻帶寬，負載總是非調(diào)諧的。</p><p>　　隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展,人們迫切地要求能夠遠距離隨時隨地迅速而準確地傳送多媒體信息。于是,無線通信技術得到了迅猛的發(fā)展,技術也越來越成熟。而寬帶放大器是上述通信系統(tǒng)和其它電子系統(tǒng)必不可少的一部分。由此可知,寬帶放大器在通信系統(tǒng)中起到非常重要的作用,于是人們

12、也對它的要求也越來越高。寬帶放大器是音響、有線電視、無線通信等系統(tǒng)中必不可少的部分,現(xiàn)在對放大器的發(fā)展做一個簡要介紹。</p><p>　　工作頻率上限與下限之比甚大于1的放大電路。習慣上也常把相對頻帶寬度大于20％～30％的放大器列入此類。這類電路主要用于對視頻信號、脈沖信號或射頻信號的放大。用于電視圖像信號放大的視頻放大器是一種典型的基帶型寬帶放大器,所放大的信號的頻率范圍可以從幾赫或幾十赫的低頻直到幾兆赫或

13、幾十兆赫的高頻。這類放大器通常以電阻器為放大器的負載,以電容器作級間耦合。為了擴展帶寬，除了使其增益較低以外,通常還需要采用高頻和低頻補償措施，以使放大器的增益-頻率特性曲線的平坦部分向兩端延展?？梢詺w入寬帶放大器的還有用于時分多路通信、示波器、數(shù)字電路等方面的基帶放大器或脈沖放大器（帶寬從幾赫到幾十或幾百兆赫）,用于測量儀器的直流放大器（帶寬從直流到幾千赫或更高）,以及音響設備中的高保真度音頻放大器（帶寬從幾十赫到幾十千赫）等。用于射

14、頻信號放大的寬帶放大器（大多屬于帶通型）,如雷達或通信接收機中的中頻放大器,其中心頻率為幾十兆赫或幾百兆赫，通帶寬帶可達中心頻率的百分之幾十。隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展,人們迫切地要求能夠遠距離隨時隨地迅速而準確地傳送多媒體信息。于是,無線通信技術得到了迅猛的發(fā)展,技術也越來越成熟。而寬帶</p><p>　　1.2本課題設計的意義</p><p>　　根據(jù)題目對放大電路增益可控的要求,考慮直接

15、選可調(diào)增益的運放實現(xiàn),所以增益控制部分選定采用可控增益放大器AD603, AD603 為單通道、低噪聲、增益變化范圍線性連續(xù)可調(diào)的可控增益放大器，它的顯著的特點是增益可變, 并且增益變化的范圍也可變, 不同的頻帶寬度決定不同的增益變化的范圍。頻帶寬度是由管腳的不同連接決定的,本設計使用帶寬為6MHZ。為了實現(xiàn)10dB至40dB增益調(diào)節(jié)范圍的要求,分別采用了兩級AD603級聯(lián)的方法，作為前級放大的主體部分,可以分別實現(xiàn)對正弦信號的放大和衰

16、減。本設計實現(xiàn)增益控制的原理是根據(jù)AD603的放大原理公式計算出實現(xiàn)指標增益所需要的反饋電阻值,使用10K繼電器選擇相應電阻實現(xiàn)增益.在完成增益指標和自制穩(wěn)壓電源的同時,也考慮了實際使用效果,增加了射極跟隨器來提高放大器帶負載的能力。根據(jù)最后對做出的實物進行調(diào)試,本設計充分完成了設計要求,滿足通頻帶指標的同時,實現(xiàn)了增益可調(diào)。本課題的設計擴展了寬帶放大器的在技術領域的用途，提高了利用率，滿足了技術要求。提高了技術水平，對我們的技術水平起

17、到了一定的推進作用。</p><p><b>　　第二章 總體設計</b></p><p>　　2.1寬帶放大器的主要技術指標</p><p>　　寬帶放大器的主要技術指標有以下四項。</p><p><b>　　（1）通頻帶</b></p><p>　　通頻帶是基本指標，由

18、于用途不同，對其要求也不同。因為下限頻率很低，而上限頻率很高，往往就用上限頻率表示頻率寬度。當下限頻率接近零時，就必須注明它的下限頻率值，以便在設計電路時，充分考慮下限頻率的順利通過。</p><p><b>　?。?）增益</b></p><p>　　寬帶放大器的增益應足夠高，但增益與寬帶的要求往往相互矛盾，有時候不得不通過犧牲增益來得到寬帶。為了全面衡量放大器的質(zhì)

19、量指標，常需考慮放大器的增益寬帶積（GB）。GB值越大，寬帶放大器的質(zhì)量越高。</p><p><b>　?。?）輸入阻抗</b></p><p>　　為了減輕寬帶放大器對前級的影像，要求放大器的輸入阻抗高。高質(zhì)量的寬帶放大器的輸入阻抗一般為兆歐級。</p><p><b>　?。?）失真</b></p>&

20、lt;p>　　寬帶放大器的失真要小，失真包括非線性失真、頻率失真和相位失真。為減小非線性失真，寬帶放大器和音頻放大器一樣，都應該工作在器件特性曲線的直線段，而且應工作在甲類狀態(tài)。產(chǎn)生頻率失真的原因是由于三極管在高頻時的電容效應，以及外電路中存在的電抗元件。由此使寬帶放大器對不同頻率的信號增益不同，從而引起頻率失真。而不產(chǎn)生相位失真的條件則是各頻率分量的時延時間相等。如：在電視接收機中，相位失真會使顯示的圖像色調(diào)失真、出現(xiàn)雙重輪廓、

21、畫面亮度不均勻等故障。</p><p><b>　　2.2設計要求</b></p><p>　　設計制作的技術指標要求：</p><p>　?。╨) 輸入阻抗≥1kΩ；單端輸入，單端輸出；放大器負載電阻600歐。 </p><p>　?。?）3dB通頻帶10kHz～6MHz。 </p><p>　

22、　（3）最大增益≥40dB。 </p><p>　?。?）最大輸出電壓有效值≥3V。 </p><p>　　2.3 方案論證與比較</p><p>　　2.3.1 可控增益放大器</p><p>　　方案一：簡單的放大電路可以由三極管搭接的放大電路實現(xiàn),為了滿足增益60dB的要求,可以采用多級放大電路實現(xiàn)。對電路輸出用二極管檢波產(chǎn)生反饋電壓

23、調(diào)節(jié)前級電路實現(xiàn)自動增益的調(diào)節(jié)。本方案由于大量采用分立元件,如三極管等,電路比較復雜,工作點難于調(diào)整,尤其增益的定量調(diào)節(jié)非常困難。此外,由于采用多級放大,電路穩(wěn)定性差,容易產(chǎn)生自激現(xiàn)象。 </p><p>　　方案二：為了易于實現(xiàn)最大60dB增益的調(diào)節(jié),可以采用D/A芯片AD7520的電阻權網(wǎng)絡改變反饋電壓進而控制電路增益。又考慮到AD7520是一種廉價型的10位D/A轉(zhuǎn)換芯片,其輸出Vout=Dn×V

24、ref/210,其中Dn為10位數(shù)字量輸入的二進制值,可滿足210=1024擋增益調(diào)節(jié),滿足題目的精度要求。它由CMOS電流開關和梯形電阻網(wǎng)絡構(gòu)成,具有結(jié)構(gòu)簡單、精確度高、體積小、控制方便、外圍布線簡化等特點,故可以采用AD7520來實現(xiàn)信號的程控衰減。但由于AD7520對輸入?yún)⒖茧妷篤ref有一定幅度要求,為使輸入信號在mV～V每一數(shù)量級都有較精確的增益,最好使信號在到達AD7520前經(jīng)過一個適應性的幅度放大調(diào)整,再通過AD7520衰

25、減后進行相應的后級放大,并使前后級增益積為1024,與AD7520的衰減分母抵消,即可實現(xiàn)程控放大。但AD7520對輸入范圍有要求,具體實現(xiàn)起來比較復雜,而且轉(zhuǎn)化非線性誤差大,帶寬只有幾kHz,不能滿足頻帶要求。</p><p>　　方案三：根據(jù)題目對放大電路的增益可控的要求,考慮直接選取可調(diào)增益的運放實現(xiàn),如運放AD603。其內(nèi)部由R-2R梯形電阻網(wǎng)絡和固定增益放大器構(gòu)成,加在其梯型網(wǎng)絡輸入端的信號經(jīng)衰減后,由

26、固定增益放大器輸出,衰減量是由加在增益控制接口的參考電壓決定;而這個參考電壓可通過單片機進行運算并控制D/A芯片輸出控制電壓得來,從而實現(xiàn)較精確的數(shù)控。此外AD603能提供由直流到30MHz以上的工作帶寬,單級實際工作時可提供超過20dB的增益,兩級級聯(lián)后即可得到60dB以上的增益,通過后級放大器放大輸出,在高頻時也可提供超過60dB的增益。這種方法的優(yōu)點是電路集成度高、條理較清晰、控制方便、易于數(shù)字化用單片機處理。所以本電路采用方案三

27、。</p><p>　　2.3.2 后級固定增益放大器</p><p>　　由兩片AD603級聯(lián)構(gòu)成的前級放大電路,對不同大小的輸入信號進行前級放大。由于AD603的最大輸出電壓較小,不能滿足題目要求,所以前級放大信號需經(jīng)過后級放大達到更高的輸出有效值。</p><p>　　方案一：使用集成電路芯片。使用集成電路芯片電路簡單、使用方便、性能穩(wěn)定、有詳細的文檔說明?？?/p>

28、是題目要求輸出3V以上有效值,而在電子市場很難買到這樣的芯片,而我們買到的如AD811,HA-2539 等芯片,雖然輸出電壓幅度能滿足要求,但是很容易發(fā)生工作不穩(wěn)定的情況。</p><p>　　方案二：使用分立元件自行搭建后級放大器。使用分立元件設計困難,調(diào)試繁瑣,可是卻可以經(jīng)過計算得到最合適的輸入輸出阻抗、放大倍數(shù)等參數(shù),電阻電容可根據(jù)需要更換,在此時看來較集成電路靈活。此電路選擇方案二。</p>

29、<p>　　2.4 總體設計思路</p><p>　　圖1 本系統(tǒng)原理框圖</p><p>　　根據(jù)題目的要求，本設計主要分為三個模塊電路：前級放大電路、AGC自動增益電路和后級放大電路。結(jié)合考慮過的各種方案，我們認真取舍，充分利用模擬和數(shù)字系統(tǒng)各自的優(yōu)點，采用簡單的控制放大器增益的方法，后級放大器使用由分立元件設計的推挽互補輸出放大器，提高了輸出電壓有效值。如圖1所示即為本系

30、統(tǒng)原理框圖。輸入信號經(jīng)前級可控增益放大，其放大倍數(shù)由電阻來調(diào)整AD603的控制電壓Vg并根據(jù)公式：增益GAIN=40×Vg+20(dB)來設定。而在AGC模式下，此控制電壓Vg是由AGC電路的反饋電壓得到。經(jīng)過前級放大后的信號最后經(jīng)過后級放大得到需要的輸出信號，前級和后級增益搭配，都是經(jīng)過測量和計算的。</p><p>　　2.5 AD603芯片簡介</p><p>　　完成這次

31、設計的關鍵在于選擇好寬帶、低噪、增益可控制的放大器件。且這類器件必須從新型的高速寬帶運算放大器中去尋找；分立元件很難奏效。如選擇AD603、UA733等，這里側(cè)重介紹一下高速寬帶運放AD603的有關技術性能。</p><p>　　2.5.1 AD603的特性</p><p>　　圖2為AD603的引腳圖，圖4為其引腳功能，圖3為AD603原理框圖，圖5為其最大增益與Rx之間的關系。這些圖表

32、對了解AD603的電氣性能非常有用。</p><p>　　圖2 AD603的引腳圖</p><p>　　2.5.2 電氣性能</p><p><b>　　（1）增益特性</b></p><p>　?、俟潭ㄔ鲆嫔舷轆v(0) ：與5、7腳之間的外接電阻Rx有關，Rx=0（5、7腳短接），Av(0)max=30dB。Rx=6

33、.44kΩ，Av(0)max=50dB。所以，固定增益的上限為（30～50）dB。</p><p>　?、谠鲆嫠p范圍：由內(nèi)部R-2R精密梯形網(wǎng)絡實現(xiàn)，R=100Ω，每節(jié)衰減6dB，共有7節(jié)，總的衰減能力約40dB。可見運放的增益在其上限之下，有40dB的可調(diào)范圍。</p><p>　?、墼鲆婵刂普{(diào)節(jié)方法：1、2腳都是其控制電壓Vg的接入端，由Vg控制內(nèi)部衰減網(wǎng)絡的無級變化，從而實現(xiàn)40d

34、B范圍內(nèi)任一步進間隔的增益調(diào)節(jié)；Vg是1、2腳之間的電位差，范圍是[-0.5V,0.5V]，超出該范圍時，Vg的作用與區(qū)間端電壓相同；在Vg控制下，放大器的對數(shù)增益（以分貝表示）與Vg成線性關系（Vg的單位為V）：Av(Vg)=40Vg+(Gmax-20)(dB)。</p><p>　　圖3 R-2R梯形網(wǎng)絡</p><p>　　圖4 AD603引腳功能</p><p&

35、gt;<b>　　圖5 增益線性圖</b></p><p>　　例如：當Rx=0，Gmax=30dB,Vg∈[-0.5V，0.5V]時,AV(Vg)范圍為:-10~30dB。當調(diào)節(jié)范圍超過40dB時,需用級聯(lián)方式解決。</p><p>　　另外，控制端1、2腳之間輸入電阻達50MΩ，對Vg接入電路不會產(chǎn)生影響；在內(nèi)部，1、2腳與信號輸入端3、4腳之間無電的聯(lián)系。因此，

36、Vg調(diào)節(jié)增益是獨立進行的。</p><p>　?。?）帶寬 當Gmax=30dB時，BW0.7=90MHz；當Gmax=50dB時，BW0.7=9MHz，即單位增益帶寬接近3GHz；帶內(nèi)增益起伏小于0.5dB；大信號電壓轉(zhuǎn)換速率：275V/μs。</p><p>　?。?）低噪聲性能 1.3nV/Hz。故即使在100MHz頻帶里，噪聲峰-峰值也僅0.13V左右。</p>&l

37、t;p>　　（4）輸入電阻 100Ω。這是由其R-2R網(wǎng)絡決定的。因此為提高輸入阻抗，可采用寬帶運放跟隨器作輸入級。</p><p>　?。?）極限參數(shù)及應用范圍 表1為AD603極限參數(shù)及應用范圍。</p><p>　　表1 AD603極限參數(shù)</p><p>　　2.5.3 使用注意事項</p><p>　?。?）輸入信號必須直接接

38、在3、4腳上，否則影響精度。（2）參考電壓必須非常穩(wěn)定。（3）信號輸入端宜加保護電路，以防過壓輸入。（4）容易自激。電源和地之間加去耦電容，各級電源之間加電感線圈隔離。（5）對容性負載敏感，易造成自激，當用同軸電纜連接輸出時，宜加緩沖器隔離。（6）前后級易產(chǎn)生電磁耦合，必要時需用銅屏蔽盒隔離。（7）級聯(lián)運用時，因為Ri2=100Ω，為防止后級輸入過流，應采取保護措施。（8）在5腳上加接4.7μF電容接地，可適當提升高頻分量，改善幅頻特性

39、。</p><p>　　由上可見，如果了解了AD603的有關性能，對完成本題任務中硬件系統(tǒng)的設計與制作，有了一定的理解和幫助。</p><p>　　2.6 直流穩(wěn)壓電源 </p><p>　　本電源采用橋式全波整流、大電容濾波、三端穩(wěn)壓器件穩(wěn)壓的方法,產(chǎn)生各種直流電壓,如正負15V,正負5V等都可以買到相應的固定輸出的三端穩(wěn)壓芯片,如LM7815、LM7805。而電

40、子市場上沒有我們要求的前級和后級放大器所需要的+10V和+30V固定輸出的三端穩(wěn)壓器件,所以我們采用LM317T可變輸出的穩(wěn)壓芯片,典型電路圖如圖6所示。</p><p><b>　　圖6 直流穩(wěn)壓電路</b></p><p>　　交流輸入經(jīng)過電容濾波后的穩(wěn)定的直流電送到三端穩(wěn)壓集成電路LM317T的Vin端。LM317T是這樣工作的:由Vin端給它提供工作電壓以后,

41、它便可以保持其+Vout端比其ADJ端的電壓高1.25V。因此,我們只需用極小的電流來調(diào)整ADJ端的電壓,便可在+Vout端得到比較大的電流輸出,并且電壓比ADJ端高出恒定的1.25V。輸出電壓可通過公式</p><p>　　Vout=1.25V×（1+R2/R1）+IADJ×R2來進行計算</p><p>　　在LM317T的ADJ端加一個接地的濾波電容,會使紋波抑制

42、比大幅度地提高,給高頻小信號運算放大器提供非常穩(wěn)定的電源。二極管的作用是當有意外情況使得LM317T的輸入電壓比輸出電壓還低的時候防止從輸入端上有電流倒灌入LM317T引起其損壞。</p><p>　　2.7 前級放大器和AGC的設計</p><p>　　AD603為單通道、低噪聲、增益變化范圍連續(xù)可調(diào)的可控增益放大器。帶寬90MHz時增益變化范圍為-11～+3ldB;帶寬為9MHz時為9

43、～51dB。增益變化范圍可分三種模式進行控制:當 5腳與7腳斷開時,增益變化范圍為9～51dB,當5腳與7腳短接時,增益變化范因為-11～+3ldB,當5腳與7腳之間接一電阻時,可使增益變化范圍進行平移。</p><p>　　圖7 兩級AD603級聯(lián)原理圖</p><p>　　AD603的簡化原理框圖如圖3所示,它由無源輸入衰減器、增益控制界面和固定增益放大器三部分組成。圖中加在梯型網(wǎng)絡輸

44、入端(VINP)的信號經(jīng)衰減后,由固定增益放大器輸出,衰減量是由加在增益控制接口的電壓決定。增益的調(diào)整與其自身電壓值無關,而僅與其差值Vg有關,由于控制電壓GPOS/GNEG端的輸入電阻高達50MΩ,因而輸入電流很小,致使片內(nèi)控制電路對提供增益控制電壓的外電路影響減小。以上特點很適合構(gòu)成程控增益放大器。為了增大控制范圍,我們采取兩級AD603級聯(lián)的方法,如圖7所示。</p><p>　　使用AD603制作前置放大

45、器時,主要考慮了共模干擾問題。前置放大器采用單端輸入方式,這時要求運算放大器的另一個輸入端與信號輸入端阻抗平衡,否則在相位相同的電磁干擾情況下,將產(chǎn)生共模信號輸出。AD603輸入阻抗為100Ω,低的輸入阻抗將帶來如功率、阻抗匹配等若干問題,因此我們在輸入前級用三極管搭設了射極跟隨器,用以提高輸入阻抗。根據(jù)公式:Rin≈βRe,我們?nèi)ˇ?150的高頻三極管,取Re=1kΩ,使輸入阻抗大于150kΩ。</p><p>

46、;　　有時由于接收環(huán)境的不同、外界干擾的影響,接收到信號的強弱可能變化很大。特別是傳輸圖像信號時,由于頻帶寬、電磁干擾嚴重,不可能無畸變地遠距離傳輸。當信號較弱時,圖像的對比度變小,清晰度差且同步不穩(wěn)定,無法成像;當信號較強時,會使后級接收端放大器進入飽和區(qū)和截止區(qū),導致信號嚴重失真,而且還會將同步脈沖切割掉,得不到良好的圖像。信號幅度大小的變化會嚴重影像圖像的質(zhì)量。為了較好地解決這個問題,可使用自動增益控制電路,即AGC電路。它取出放

47、大器輸出的峰值作為增益的控制電壓,使最終輸出的電壓信號保持在某一峰峰值之間,從而保證在AGC作用范圍內(nèi)輸出電壓的均勻性，輸出較穩(wěn)定的視頻信號，故AGC電路實質(zhì)上是一個負反饋帶電路。</p><p>　　圖8 AGC的工作曲線圖</p><p>　　圖8中所示的是AGC的工作曲線圖。Vs為輸入電壓，Vo為輸出電壓，在Vs1和Vs2之間的曲線是AGC的可控區(qū)。我們的任務是保證在AGC的可控區(qū)內(nèi)

48、，利用從輸出端取得的反饋電壓，控制放大器的增益，使輸出基本保持不變，從而達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。</p><p>　　在圖7中,兩級AD603可構(gòu)成具有自動增益控制的放大電路,圖中由2N3904和R7組成一個檢波器,用于檢測輸出信號幅度的變化。由C11形成自動增益控制電壓Vagc,流進電容C11的電流為2N3906和2N3904兩管的集電極電流之差,而且其大小隨第二級AD603輸出信號的幅度大小變化而變化,這使得

49、加在兩級放大器1腳的自動增益控制電壓Vagc隨輸出信號幅度變化而變化,從而達到自動調(diào)整放大器增益的目的。為了去除50Hz工頻干擾和其它低頻干擾,我們在兩級AD603中作了巧妙的處理,級間加入的串聯(lián)電容可以與AD603的輸入阻抗形成一個高通濾波器,轉(zhuǎn)折頻率為1/2πRC,其中R為AD603的輸入阻抗100Ω,C為典型的104磁片電容,得結(jié)果約15kHz,經(jīng)測試正好滿足衰減3dB起始點為10kHz,從20kHz開始幅頻特性曲線平坦的要求。&

50、lt;/p><p><b>　　2.8后級放大設計</b></p><p>　　圖9 后級放大電路圖</p><p>　　圖9為后級放大電路圖,可見本電路是一個典型的單電源供電的對稱互補電路。本電路的信號是從前級放大器的輸出端進來經(jīng)過對稱互補電路最后信號輸出，該電路的功能是對輸出電壓進行放大，是固定增益放大器。三極管選用的是B649A和D669A高

51、頻孿生對管,T1、T2組成前置放大級,T3、T4組成對稱輸出級。在輸入信號為0時,調(diào)整R1的阻值,可以供給三極管適當?shù)钠?從而使R9和R10間的電位為Vcc/2。</p><p>　　靜態(tài)時,通常輸出點電位為Vcc/2,為了保證電路工作點的穩(wěn)定性,我們使用R9、R10和C5將輸出端和T1、T2輸入端相連,以引入負反饋。晶體管的ft在很大程度上決定了放大器的帶寬。因為有源負載的頻率特性和噪聲特性較差,因此我們在電

52、路中采用電阻做負載。使用分立元件制作后級放大器時,在指標允許的情況下,我們盡量降低輸入阻抗,以減少空間輻射帶來的干擾。</p><p>　　第三章 電路安裝與調(diào)試</p><p><b>　　3.1 電路的安裝</b></p><p>　　根據(jù)任務要求，參考資料，利用理論知識，設計出電路圖。然后根據(jù)電路圖去買元器件和萬能板，根據(jù)自己設計出的電路

53、圖利用電烙鐵把元器件焊成一個完整的電路，要注意電路的焊接質(zhì)量，避免出現(xiàn)短路、斷路的現(xiàn)象，焊接時要細心，不要出現(xiàn)焊錯或者虛焊之類的問題，提高焊接質(zhì)量，從而減小對電路的干擾。然后再對焊出的電路進行調(diào)試。由于放大器頻帶很寬，且級數(shù)較多，整個系統(tǒng)容易自激，必須采用有效措施抑制自激發(fā)生，因此電路布局對整個系統(tǒng)性能起著至關重要的作用。</p><p>　　我們采用萬能板進行焊接。焊接時我們使信號沿同一方向傳輸，信號線盡量不交

54、叉，保證所有連線做到“橫平豎直”；加粗地線，每級放大器的四周接地，使得信號串擾被最大限度抑制掉。每一級運放的電源都從自制電源板直接引入，并加上去耦電容及扼流圈，以減小電源紋波對信號的干擾。</p><p>　　通過以上措施，我們整個系統(tǒng)的抗噪性能得到明顯改善，系統(tǒng)總體性能得到改善。</p><p><b>　　3.2主要測試儀器</b></p><

55、p><b>　?。?）示波器 </b></p><p>　　（2）雙路可跟蹤直流穩(wěn)壓電源</p><p>　?。?）信號源 10KHz</p><p><b>　　（4）萬用表</b></p><p>　?。?）負載電阻 RL=600Ω</p><p><b>

56、;　　3.3 測試</b></p><p><b>　?。?）輸入電阻</b></p><p>　　測試方法：在信號源與輸入端串一個2kΩ的電阻（圖10），測量輸入端的電壓值，比信號源顯示的電壓小一半，可知，系統(tǒng)的輸入電阻為2kΩ，滿足題目要求的輸入阻抗≥1kΩ</p><p>　　圖10 輸入阻抗測量</p>&l

57、t;p><b>　?。?）幅頻特性 </b></p><p>　　測試方法：一般寬帶放大器測試有兩種方法，即“穩(wěn)態(tài)法”與“暫態(tài)法”。穩(wěn)態(tài)法和暫態(tài)法分別是從頻域和時域分析放大器特性的方法，它們本質(zhì)上是一致的。穩(wěn)態(tài)法適合于定量計算，暫態(tài)法比較直觀，適合于電路的調(diào)整。</p><p>　　根據(jù)題目要求的測試參數(shù)，我們選用“穩(wěn)態(tài)法”測量。</p><

58、p>　　視頻信號是包含有從零頻到很高頻率分量的多頻信號。通過測量和分析寬帶放大器的振幅頻率特性（幅頻特性）和相位頻率特性（相頻特性），即可分析出寬帶放大器的增益、帶寬、相位和信號失真的情況。這種方法稱為穩(wěn)態(tài)分析法，亦稱為頻域分析法?！胺€(wěn)態(tài)法”是以正弦波作為輸入信號，在頻域內(nèi)研究放大器的特性。根據(jù)要求采用點頻法。</p><p><b>　　測試框圖如圖11</b></p>

59、<p><b>　　圖11 測試框圖</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　時間過得真快啊，不知不覺八周的畢業(yè)設計就這樣過去了，在這八周的時間里，我學到了許多以前在課堂上所沒有學到的東西。學會了自己查找相關資料，設定方案，去市場上購買元器件，制作電路等等。</p><p>　　本

60、次畢業(yè)設計我選的課題是寬帶放大器的設計，開始的幾個星期我針對這個課題的任務要求從圖書館、上網(wǎng)等渠道獲取相關信息，查找相關的參考資料，然后設定了本課題的設計方案。根據(jù)自己設定的方案開始撰寫開題報告、總體電路的設計、書寫說明書、購買元器件、焊接電路圖等等一系列工作。本次設計與以前我們的課程實訓有所不同，以前我們的實訓的有相關的資料直接給我們，讓我們根據(jù)給的資料進行設計制作，或者有時候就是有直接的電路圖，不需要設計，直接根據(jù)所給的電路圖就可以

61、焊焊完成的，而本次畢業(yè)設計是要我們自己去查找資料，自己根據(jù)任務要求來設定方案，最后完成設計，每個人在自己的設計課題里都可以有自己的獨立思考和發(fā)揮空間。這樣既可以讓我們溫故以前的專業(yè)知識，還可以提高我們的思維能力，讓我們對自己的專業(yè)知識有了更進一步的了解。根據(jù)自己設計的電路圖去購買元器件，讓我們自己把理論和實踐密切的聯(lián)系在一起，同時讓我們更好的了解到電子元器件及電子產(chǎn)品的市場。以前我們實訓做電路圖老師就直接發(fā)元器件給我們，就不需要知道它的

62、市場價格。然而這次畢業(yè)設計就不同了，我們必須考慮實際成本費用，要考慮它的市場價格，所以這也是我們設定方案的時候所必須要</p><p>　　本次畢業(yè)設計目的是讓我們對所學的專業(yè)知識有更進一步的了解和鞏固，讓我們能靈活運用所學的專業(yè)知識。在這次設計里我學到了很多，這對我來說是一種進步，每個人只要自己和自己比，每一次小的進步就是大的突破。在這次設計中我還看的了同學的友愛，當遇到困難時只要他們知道的就會耐心地指導和幫助

63、，在論文完成之際，我要特別感謝我的指導老師**老師的熱情關懷和悉心指導。每次當我有問題的時候去問**老師，他都能耐心的幫我指導，和我一起解決困難。所以我覺得這次畢業(yè)設計既能增強我們的動手能力、思維能力、實踐能力、還能增進友情。這次畢業(yè)設計對我來說真可畏受益匪淺?。?lt;/p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]王衛(wèi)東，傅佑麟.高頻電子電路[M

64、]??.北京:電子工業(yè)出版社,2004: 55-58.</p><p>　　[2]何希才.新型集成電路應用實例[M]??.北京:電子工業(yè)出版社,2002: 110-113. </p><p>　　[3]高吉祥.全國大學生電子設計競賽培訓系列教程[M]??.北京:電子工業(yè)出版社,2007: 122-124.</p><p>　　[4]高吉祥.全國大學生電子設計競賽培訓

65、系列教程[M]??.北京:電子工業(yè)出版社,2007: 98-100.</p><p>　　[5]全國大學生電子設計競賽組委會.全國大學生電子設計競賽獲獎作品選編（2003）[M]??.北京:北京理工大學出版社.2005: 66-68.</p><p>　　[6] 林春方.高頻電子線路[M]??. 北京:電子工業(yè)出版社,2007: 38-40.</p><p><

66、;b>　　致謝</b></p><p>　　三年的大學生活即將結(jié)束，畢業(yè)設計是這三年的一次統(tǒng)考，也是一次重溫所學內(nèi)容的機會，在本次畢業(yè)設計里我學會了許多以前在課堂上沒有學到的東西，學會自己查找相關資料，設定方案，去市場上購買元器件，制作電路等等，使我受益匪淺。在論文完成之際，我要特別感謝我的指導老師xx老師的熱情關懷和悉心指導。在我撰寫論文的過程中，xx老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在論文的

67、選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了xx老師悉心細致的教誨和無私的幫助，特別是他廣博的學識、深厚的學術素養(yǎng)、嚴謹?shù)闹螌W精神和一絲不茍的工作作風使我終生受益，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。</p><p>　　在論文的寫作過程中，也得到了許多同學的寶貴建議，在此感謝他們，同時還要感謝學校給了我們這次在校實踐鍛煉的機會。</p><p>　　最后，向在