宽带直流放大器的设计与实现 原创论文

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1、宽带直流放大器的设计与实现宋加磊1，潘克修2，夏绪超3（1.解放军理工大学通信工程学院研究生4队，江苏南京210007；2.解放军理工大学通信工程学院电子信息工程系；3.解放军理工大学通信工程学院研究生3队，江苏南京210007）摘要：本系统采用80C51单片机作为宽带直流放大器电路的控制芯片，采用VCA810组成的放大电路对输入的小信号进行智能的放大，既可以通过电位器来宏观的调整放大增益，也可以通过键盘精确的设定放大增益，设置步进等级可达1dB。输出的结果准确的显示在LCD上，整个系统输出稳定，数控简单可靠。关键词：程控放大器；宽带

2、；直流；VCA810中图分类号：TN912文献标识码：B文章编号：DesignandRealizeofWidthbandDCAmplifierSONGJia-lei1,PANKe-xiu2,XIAXu-chao3(1.PostgraduateTeam4ICE,PLAUST,Nanjing210007,China;2.DepartmentofElectronicInformationEngineeringICE,PLAUST;3.PostgraduateTeam3ICE,PLAUST,Nanjing210007,China)Abstra

3、ct:Thisdesignuses80C51asamicrocomputercontrolchiptomakeabroadbanddirect-currentamplifiercircuit,usinganamplifiercircuitcomposedofVCA810toamplifyasmallinputsignalsinanintelligentway.Itnotonlyadjuststheamplificationgainthroughthepotentiometer,butalsoaccuratelysetstheampli

4、fiergainviathekeyboardaslowas1dB,andatthesametimetheresultsoftheoutputareaccuratelydisplayedattheLCD.It’sgoodatastableoutputandasimpleandreliablenumericalcontrol.Keywords:procedurecontrolamplifier;widthband;DC;VCA8101系统介绍本系统是以80C51单片机为控制芯片，辅以合适的信号放大电路，峰值检波电路和人机交互电路构成的高速

5、宽带直流放大器，简洁的实现了对交直流小信号(不大于20mV)进行放大，即输入信号不只局限于交流，亦可以是直流电压。本系统的最大放大倍数可以达到60db，带宽为10MHz，是一个性能非常好的宽带放大器。系统结构图如图1所示。信号放大电路峰值检波电路单片机输出图1宽带直流放大器总系统图输入LCD显示键盘功率放大电路D/AA/D8其中：频带选择通道采用LC低通滤波器实现频带选择；信号放大电路采用TI公司的三种高速运算放大器OPA842、VCA810和THS3001构成直接藕合程控放大器；数字AGC控制由峰值检波、A/D、单片机控制器和D/A

6、实现带内增益控制；功率放大电路实现输出电压放大与功率放大，提高负载能力；整个放大器的控制采用传统8051作为控制核心。显示使用液晶显示屏显示控制选择方式及输出效果。2系统方案选择与论证2.1系统基本方案根据设计任务的功能要求，本系统可以划分为三大主要模块：信号放大模块、控制模块和人机交互模块。2.1.1信号放大模块方案一：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，可以组成各种优质的宽带放大器，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

7、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，波动较大，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：利用多级放大器直接级联实现全带宽信号放大。采用TI公司的三种高速运算放大器OPA842、VCA810和THS3001构成直接程控放大器。其中，VCA810是TI公司的一种高增益可调节宽带压控放大器，具有高增益调整范围，低噪声、高带宽和高增益精度等特点。它的增益连续可控，可调范围80dB，增益精度达+/-0.5dB，信号带宽35MHz。另外，VC

8、A810提供了精密的可调dB/V增益特性,AGC回路能用增益控制电压作为接收信号强度指示器,有极好的精确度.故此，我们采用方案二。2.1.2控制模块部分方案一：主控制器选择TI公司的MSP430F149，该单片机具有低功