毕业设计--基于单片机的宽带放大器设计

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1、 1 1 宽带放大器简介 1.1 什么是宽带放大器 工作频率上限与下限之比甚大于 1 的放大电路。习惯上也常把相对频带宽 度大于 2030的放大器列入此类。这类电路主要用于对视频信号、脉冲信 号或射频信号的放大。 用于电视图像信号放大的视频放大器是一种典型的基带型 宽带放大器， 所放大的信号的频率范围可以从几赫或几十赫的低频直到几兆赫或 几十兆赫的高频。这类放大器通常以电阻器为放大器的负载，以电容器作级间耦 合。为了扩展带宽，除了使其增益较低以外，通常还需要采用高频和低频补偿措 施，以使放大器的增益-频率特性曲线的平坦部分向两端延展。可以归入宽带放 大器的还有用于时分多路通信、示波器、数字电路

2、等方面的基带放大器或脉冲放 大器（带宽从几赫到几十或几百兆赫），用于测量仪器的直流放大器（带宽从直 流到几千赫或更高），以及音响设备中的高保真度音频放大器（带宽从几十赫到 几十千赫）等。用于射频信号放大的宽带放大器（大多属于带通型），如雷达或 通信接收机中的中频放大器，其中心频率为几十兆赫或几百兆赫，通带宽度可达 中心频率的百分之几十。 1.1.2 放大器的分类 将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为 360o，适 用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于 180o；丙类放大器电 流的流通角则小于 180o。乙类和丙类都适用于大功率工作丙类工作状态的输出 功率和效率

3、是三种工作状态中最高者。高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类 放大器的电流波形失真太大，因而不能用于低频功率放大，只能用于采用调谐回 路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然 极近于正弦波形，失真很小。 集成运算放大器主要类别 下面对不同特性的集成运算放大器进行介绍。 1.通用型集成运算放大器 通用型集成运算放大器是指它的技术参数比较适中， 可满足大多数情况下的 使用要求。通用型集成运算放大器又分为型、型和型，其中型属低增益 运算放大器，型属中增益运算放大器，型为高增益运算放大器。型和型 基本上是早期的产品，其输入失调电压在 2mV 左右，开环增益一般大于 80d

4、B。 2.高精度集成运算放大器 高精度集成运算放大器是指那些失调电压小，温度漂移非常小，以及增益、 共模抑制比非常高的运算放大器。这类运算放大器的噪声也比较小。其中单片高 精度集成运算放大器的失调电压可小到几微伏，温度漂移小到几十微伏每摄氏 度。 3.高速型集成运算放大器高速型集成运算放大器的输出电压转换速率很大， 有的可达 23kV/S。 2 4.高输入阻抗集成运算放大器 高输入阻抗集成运算放大器的输入阻抗十分大，输入电流非常小。这类运算 放大器的输入级往往采用 MOS 管。 5.低功耗集成运算放大器 低功耗集成运算放大器工作时的电流非常小，电源电压也很低，整个运算放 大器的功耗仅为几十微瓦

5、。这类集成运算放大器多用于便携式电子产品中。 6.宽频带集成运算放大器 宽频带集成运算放大器的频带很宽，其单位增益带宽可达千兆赫以上，往往 用于宽频带放大电路中。 7.高压型集成运算放大器 一般集成运算放大器的供电电压在 15V 以下， 而高压型集成运算放大器的供 电电压可达数十伏。 8.功率型集成运算放大器 功率型集成运算放大器的输出级，可向负载提供比较大的功率输出。 1.2 课题设计要求 1.带宽 3dB 通频带为 10kHz6MHz，可以扩展。 2.增益 （1）最小值为 10dB，基本指标为 40dB，最大值60dB。 （2） 可步进调节，在 1058dB 范围内，步进间隔为 6dB；要

6、求更高时，步进 间隔为 2dB。（3）可预置增益值，并显示。（4）预置增益值与实测增益值的误 差要求： 在步进间隔为 6dB 时， 误差小于 2dB； 在步进间隔为 2dB 时误差小于 1dB。 （5）带内增益平坦度要求：在增益为 40dB 时，在 20kHz5MHz 范围内，增益起 伏小于 1dB。（6）自动增益控制要求：在 4.5VV05.5V 范围内，AGC 范围 20dB，即输入信号的 ViH/ViL 大于 12.2 倍。 3.最大输入电压幅度（有效值） （1）基本要求3V； （2）扩展要求6.5V； （3）数字显示正弦电压有效值。 4.噪声性能 在 AV=58dB 时，输出噪声峰峰值不大于 0.5V。 5.输入阻抗1k；负载电阻为 600；单端输入、单端输出。 6.进一步提高各项技术指标，扩展功能。 对题意要求作了如上整理后，在作总体方案设计时，至少有三点思路易于明 确： （1）器件选择必须选择宽带、低噪、增益可程控放大的器件，且这类器件 必须从新型的高速宽带运算放大器中去