寬帶直流放大器的設計與仿真【開題報告】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文開題報告</b></p><p>　　機械設計制造及其自動化</p><p>　　寬帶直流放大器的設計與仿真</p><p>　　寬帶放大器的背景和選題意義</p><p>　　伴隨著二十一世紀微電子技術(shù)領域的廣泛發(fā)展，在日常生活和生產(chǎn)中就需要能夠較長距離的無論在何時何地迅速且準確的

2、實現(xiàn)多媒體的傳輸，于是，無線通訊技術(shù)隨之便有了迅捷的的發(fā)展，成熟度也有了較大的提高。本課題所涉及的寬帶放大器便是日常通訊系統(tǒng)和其他電子系統(tǒng)中重要的部分。由此可見，寬帶放大器在日常生活以及科學領域的通信系統(tǒng)中有著卓越而顯著作用，隨著電子科技技術(shù)的發(fā)展，人們對寬帶放大器的要求也越來越高。當然寬帶直流放大器同樣在科研中扮演著重要的角色，而寬帶運算放大器的運用也比較廣泛，例如A/D轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換器，波形放大器，有源濾波器，視頻放大器等等的電

3、路中。日常的通訊，電視廣播，各種雷達以及自動控制等各種裝置中都有寬帶放大器。所以寬帶直流放大器在各個領域中運用非常廣泛，有著良好的市場前景和研究意義。</p><p>　　所謂的放大器其實就是能把遠方的輸入信號的電壓或功率實現(xiàn)放大的一種裝置，它由數(shù)個電子管或者晶體管，電源變壓器以及其他一些原件組成。一般放大器的原理是將高頻功率放大器作為發(fā)射機的末端，然后將高頻已調(diào)波信號功率放大，來滿足功率放大的要求，然后通過天線

4、將已調(diào)波信號輻射到空間中去，來保證在所需區(qū)域內(nèi)的接收器能夠接收到滿意的信號電平，而且不會干擾到相鄰道的通信。前面所提到的高頻放大器是通信系統(tǒng)里面發(fā)送裝置中的一個重要組件，按高頻放大器工作頻帶的寬窄可以劃分為寬帶高頻功率放大器和窄帶高頻功率放大器，其中的窄帶高頻功率放大器又被稱為調(diào)諧功率放大器或協(xié)整功率放大器，其特點是通常以有選頻濾波作用的選頻電路作為自己的輸出回路；因為傳輸線變壓器或其他寬帶匹配電路往往被寬帶高頻放大器作為輸出電路，所以

5、寬帶高頻放大器同樣被稱為非調(diào)諧功率放大器。</p><p><b>　　研究目標與主要內(nèi)容</b></p><p>　　1、自行設計制作一個寬帶直流放大器和所需的直流穩(wěn)壓電源。</p><p>　　2、電壓增益AV>=40Db,輸入電壓的有效值Vi<=20mV.所需電壓增益AV可在0-40dB范</p><p&g

6、t;<b>　　圍內(nèi)手動連續(xù)調(diào)節(jié)</b></p><p>　　3、要求放大器最大輸出電壓正弦波有效值Vo>=2V,且輸出信號的波形無明顯失真。</p><p>　　4、3dB通頻帶為0-5MHz內(nèi)之間；在0-4MHz的通頻帶內(nèi)增益起伏不能超過1dB。</p><p>　　5、設計和制作一個可以滿足放大器要求所用的直流穩(wěn)壓電源。</p

7、><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　1.1 寬帶直流放大器的市場運用背景</p><p>　　1.2寬帶直流放大器的科學研究意義</p><p>　　1.3本課題研究主要內(nèi)容和重難點</p><p>　　2系統(tǒng)整體的設計方案</p><p>　　2.

8、1寬帶直流放大器的基本原理</p><p>　　2.2. 設計寬帶放大器所需的的主要技術(shù)指標</p><p>　　2.3寬帶放大器模塊的比較和選擇</p><p>　　2.3.1寬帶放大器的直流穩(wěn)壓電源</p><p>　　2.3.2可控增益放大部分的選擇比較</p><p>　　2.3.3 AD603放大器的工作原理

9、、特點和內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　3放大電路的設計</b></p><p><b>　　3.2 反饋電路</b></p><p>　　3.2.1順序級聯(lián)AGC增益的分配</p><p>　　4增益電路的搭建和調(diào)試</p><p>　　4.1 增益電路的元器件實物搭

10、建</p><p>　　4.2 AGC電路的波形增益調(diào)試</p><p><b>　　5 總結(jié)</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p><b>　　附錄</b>

11、;</p><p>　　擬采取的研究方法、研究手段及技術(shù)路線、實驗方案等</p><p>　　AD603級聯(lián)是這次設計的核心，通過在圖書館和網(wǎng)上資料的查詢，了解放大器的歷史背景和發(fā)展方向的，通過結(jié)合對可變增益放大器AD603的工作原理以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究，設計一個以AD603為控制核心的寬帶直流放大器。在本次設計中打算通過順序控制方式的AGC電路實現(xiàn)輸入信號波形放大功能。通過相關資料的研究，

12、順序控制方式有著可以優(yōu)化增益誤差的波動的良好優(yōu)點，這樣的方案設計使直流放大器具有性能優(yōu)良，干擾小，效率高，實現(xiàn)簡單等的優(yōu)點。</p><p>　　而在程控增益放大方案的選擇中，采用控制電壓與增益成線性關系的可編程增益放大器AD603,來實現(xiàn)增益放大。在穩(wěn)壓源的選擇上, 可以采用TL431A型可調(diào)精密并聯(lián)穩(wěn)壓器和可調(diào)電位器來達到論文要求的輸入電壓。</p><p>　　最后，在實際波形的調(diào)試

13、時，因為調(diào)試較為復雜，可以先用仿真軟件進行仿真，然后進行事物的搭建和調(diào)試。</p><p><b>　　四、參考文獻</b></p><p>　　[1] 楊再旺.張淑娥.李文田.一種性能優(yōu)良的自動增益控制電路,華北電力大學.</p><p>　　[2] 溫世敏.葉昌茂.實用直流放大器的設計[J].廣西師院學報（自然科學版）,2000,17（

14、4）：24~ 26.</p><p>　　[3] 熊旭軍，基于Multisim的差分放大電路仿真分析[J].世界電子元器件，2009（2）:12~13.</p><p>　　[4] 靳達.單片機典型模塊設計實例導航[M].人民郵電出版,2003.101-102.</p><p>　　[5] 晏澤昕.寬帶大功率的研究與實現(xiàn)[D]，成都；電子科技大學，2004.&

15、lt;/p><p>　　[6] 李曉荃.單片機原理及應用[M]，北京；電子工業(yè)出版社，2000. </p><p>　　[7] 王煜東.傳感器應用技術(shù)[M]，西安；西安電子科技大學出版社，2006.06.</p><p>　　[8] 第四屆全國電子設計競賽獲獎作品選集 第三屆全國電子設計競賽組委會編 北京理工大學出版社出版.</p><p>

16、;　　[9] 卿太全.傳感器應用技術(shù)集萃[M]，北京；中國電力出版社.2008.04.</p><p>　　[10] Waynelabs.Level measurement；Pressure methods Dominate[J].I&CS,1990.(2):37-38. </p><p>　　[11] V.E.Sakharov S.A.Kuznetsov B.D.Zaitsev

17、 I.E. Kuznetsov and S.G. Joshi. Liquid Level sensor using ultrasonic lamb waves. Ultrasonics[M]，2003，41（4）：319-322.</p><p>　　研究的整體方案與工作進度安排</p><p>　　2010.11.18～2010.11.20 文獻查閱、了解寬帶直流放大器。</

18、p><p>　　2010.11.21～2010.11.25 查閱資料文獻選擇放大器、增益電路選擇</p><p>　　2010.11.26～2010.11.30 資料收集、文獻查閱、并完成外文資料翻譯</p><p>　　2010.12.01～2010.12.10 資料收集、文獻查閱、并完成文獻綜述和開題報告</p><p>　　20

19、10.12.10～2011.01.08 寬帶直流放大器的設計與制作</p><p>　　2011.01.09～2011.02.09 進行功能仿真，調(diào)整設計方案</p><p>　　2011.02.10～2011.02.28 撰寫論文初稿</p><p>　　2011.03.01～2011.03.24 完善制作實驗設計，得到實驗數(shù)據(jù)</p>

20、<p>　　2011.03.25～2011.04.20 論文修改定稿，完成其他相關文檔</p><p>　　2011.04.21～2011.04.30 準備畢業(yè)答辯材料</p><p>　　研究的預期目標及主要特點及創(chuàng)新點</p><p>　　本課題設計的核心是以AD603增益級聯(lián)為核心，因為增益與可控電壓成線性的關系，可以直接使用可控自動增益

21、放大器AD603實現(xiàn)運放，AD603能夠提供直流和30 MHz以上的良好的工作帶寬，單個的AD603在工作時可以實現(xiàn)大于20db步進的增益，用兩個AD603實現(xiàn)一個級聯(lián)的情況下更是可是達到60db的步進增益，能更有利于實現(xiàn)放大電路的可控增益。在增益電路中還增加了負反饋電路，將放大器輸出信號(電壓或電流)的一部分或全部，回收到放大器輸入端與輸入信號進行比較(相加或相減)，并用比較所得的有效輸入信號去控制輸出，實現(xiàn)放大器的反饋過程。<