AT89c51单片机宽频带放大器设计(2)

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6.系统测试与仿真图 11

6.1测试方案与测试结果 11

6.2调试分析与方案 12

6.3仿真图 13

7.结束语 14

参考文献 14

致谢 15

宽频带放大器设计

引言

人们的需求随着电子信息技术的演变而逐渐提升，远距离、精准迅速成为电

子信息传输的必然趋势。又随着后期的发展和愈渐成熟，宽频带放大器的地位也越来越显著。它在通信系统中的作用就很相当明显，例如在模数、数模转换器、信号发射器、自动控制领域中更是必不可少，其市场前景自然相当明朗。

1. 宽频带放大器的背景与研究

1.1 概述

放大器是由晶体管、电源变压器和其它元器件组成的能把输入信号放大的装置，将已调信号放大后进行发射，使得一定范围区间内的信号接收装置都可接收到理想的信号，且不易受外界环境或其它信号的影响。

宽频带放大器具有能量转换的作用，能够利用电源将信号变换为其他形式的输出信号以供所需[1]，而丙类在甲、乙、丙三种工作状态中的性价比是最高的，但其缺点就是容易发生失真现象。在放大回路中，利用电容、电感组成的谐振频率调整回路，调节其系统频率和系统增益，使回路信号很接近于正弦波，且失真基本可以忽略。

1.2 宽频带放大器的应用前景

宽频带放大器广泛应用于电子测量仪器、无线通信、全球定位、自动控制系统等前景光明的领域，在光传输系统中，在无线电子、电磁研究等领域，也有着不可替代的位置。其输入和输出阻抗之比若以带宽的角度来讲，其变化还是较大的，故用共扼匹配的理论来进行放大器端口匹配设计有些不合时宜，故需要进行一定的改变。由于这些电路需要电压增值和较宽带宽的放大器，可编程、可程控增益放大器来设计和调试此放大器。

1.3 课题研究

1.3.1 设计要求

(1) 增益够大、振幅输出也要较高。利用增益模块使其电压增益达到60分贝左右，最大输出电压振幅不小于10伏。

(2) 该放大器的频带宽度要够宽。经过多级放大器后，其通频带宽度应大约保持在10兆赫兹以内。

1.3.2 本课题研究的难点

(1) 抑制直流零点漂移

电路在实际设计中，可能会遇到OPA620发生零漂的明显状况，我们采取第一级输出送到下一级负输入端的方法进行调节。而对于元器件的选择，应尽量选择具有相同放大倍数和参数的，而这种抑制零点漂移的思想方法就是希望通过相邻两级的漂移相互抵消的方法来实现的。

(2) 通频带内增益起伏控制及放大电路的稳定性

该设计电路的不稳定主要体现在电压增益的波动较为明显，可以通过在电源模块端口增加去耦电容的方法进行频率补偿，另外，电容和电阻的外引线要注意尽量短些，还可以辅以屏蔽盒免除外界电磁信号对系统电路板的干扰，这样即可保持其增益稳定。

2. 系统模块的总设计

2.1 宽频带放大器的理论基础

宽带放大器是采用AT89c51微控制器，先对放大的输出信号进行检波处理，再通过模数转换器使其变为数字信号，便可以结合单片机将其数字显示出来。该系统需要预先利用输入设备设置想要的输出电压，再与采集设备显示出的实际输出值进行参照。通过数据处理后，利用调节放大倍数，使输出信号值达到预设放大值，进而形成一个闭环控制系统。