PDF《设计报告》

二、理论分析与参数运算

(一)带宽增益积 增益频带积为代表的是放大器的性能,对于通频带的选择不是越宽越好,对给 定的号而言,越宽反而会窜入更多的噪声和干扰,应根据信号的频谱而定,带宽增 积的定义 G*BW=|A*BW| 电压控制增益的原理单级 AD603 的基本增益为: Gain (dB) = 40VG +

10 其中,VG 是差分输入电压,单位是 V,Gain 是AD603 的基本增益,单位是 dB.从此 可以看出以 dB 作单位的对数增益和电压之间是线性的关系.由此可以得出,只要 单片机进行简单的线性计算就可以控制对数增益, 增益步进可以很准确地实现. AD603 -11dB到31dB的动态增益下通频带达到90MHZ. 但是一级的控制范围只有40dB,使用两 级串联,增益为 Gain(dB)=40*VG1+40*VG2+20, 增益范围是-20~+60dB, 满足题目要求由于两级放大电路幅频响应曲线相同, 所以 当两级AD603串联后,带宽会有所下降,串联前各级带宽为90MHz左右,两级放大电路 串联后总的3dB带宽对应着单级放大电路1.5dB带宽, 根据幅频响应曲线可得出级联后 的总带宽为60MHz.

(二)通频带内增益起伏控制: AGC 是使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法.它可以分 成增益受控放大电路和控制电压形成电路两部分. 增益受控放大电路位于正向放大通 路, 其增益随控制电压 (uc) 而改变. 当输入信号 ui 增大时, uo 和uc 亦随之增大.uc 输入端增益宽频放大 D/A 功率放大模块 屏幕显示 STC89C58 单片机 键盘控制 输出端缓冲输入 福星电子网 http://www.fxdzw.com 第3页共8页增大使放大电路的增益下降,从而使输出信号的变化量显著小于输入信号的变化量, 达到自动增益控制的目的.放大电路增益的控制方法有: ①改变晶体管的直流工作状态,以改变晶体管的电流放大系数 β. ②在放大器各级间插入电控衰减器. ③用电控可变电阻作放大器负载等. 由于本电路整体在带宽内增益平坦度较好,固略去增益起伏控制.

(三)线性相位 理想相频特性是一条斜率为常数的直线, φ(jω)=ω*t+φ0(t 为延迟时间,φ0 为初始相移) 设计中需要对信号进行相位补偿, 常用的方法是在电路中加电感、 电容或者构成负反 馈.由于 AD603 内部已经包含相位补偿,所以我们只需对功率放大器进行相位补偿. 设计中采用电压并联负反馈,较好地抑制了相位漂移.

(四)抑制直流零点漂移 零漂是输入电压为零而输出电压产生缓慢变化的现象,任何参数变化尤其是(经 过老化的实)都会产生输出电压的漂移.直接耦合放大电路中由于直接相连,随着级 数增多,放大倍数越大,输出的漂移越大,在阻容耦合放大电路中,这些温漂落在耦 合电容之上,不会传递到下一级进一步放大.通常抑制零点漂移的方法有:

1 电流引入直流负反馈,稳定静态工作点,减小零漂

2 利用热敏元件对放大管进行温度补偿

3 使用差动放大电路 我们在输入部分采用了集成运放 THS3061 有效的抑制了温漂对后级的影响.

(五)放大器稳定性 利用负反馈放大电路环路增益的幅频,相频特性图可以判断出电路是否会产生 激振荡,即电路是否稳定.判断方法一般有两种:

1 利用环路增益判断负反馈电路的稳定性 负反馈放大电路稳定工作的条件是 当|A*F|=1,|φA+φF|........